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時(shí)間：2023-03-07 15:22:11
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如何進(jìn)行正確的選材是壓力容器設(shè)計(jì)和創(chuàng)造中的第一步，也是直觀重要的一步。在壓力容器的設(shè)計(jì)和制造過程中，一旦材料選取不合適，會(huì)對(duì)容器的安全使用留下重大隱患。所以，在壓力容器選材上，要根據(jù)容器的具體使用條件，如設(shè)計(jì)的壓力和溫度、操作特征、介質(zhì)特點(diǎn)等，來選取擁有合適力學(xué)、焊接和耐腐蝕性能等物理性能的材料。除此之外，選取材料時(shí)還要充分考慮其具體加工工藝和經(jīng)濟(jì)性等其他因素。
1 材料代用的具體規(guī)定
在設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造過程中，常常會(huì)出現(xiàn)材料采購(gòu)困難或者出于經(jīng)濟(jì)上的考慮，材料代用的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在壓力容器的設(shè)計(jì)過程中?！豆潭ㄊ綁毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)督規(guī)程（tsg r0004-2009）》以及《鋼制壓力容器（gb150-1998）》對(duì)材料代用做了相關(guān)規(guī)定。一般來講，主要要求如下：壓力容器的承壓部件在代用材料的選擇上，應(yīng)和被代用材料有著相同或者相似的外形質(zhì)量、化學(xué)成分、尺寸公差、性能指標(biāo)、檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)率等。材料代用最基本的原則是：要絕對(duì)保證，在技術(shù)要求上，代用材料不得低于被代用材料，個(gè)別在檢測(cè)率或性能項(xiàng)目上要求不嚴(yán)格的代用材料，可以采取檢驗(yàn)、測(cè)試的方式來選擇合適的代用材料。材料代用的手續(xù)要求為：（1）容器承壓部件的代用要嚴(yán)格進(jìn)行，須經(jīng)由代用單位技術(shù)部門的批準(zhǔn)并上報(bào)代用材料的復(fù)檢報(bào)告或質(zhì)量證明，由主管負(fù)責(zé)人核準(zhǔn)批復(fù)；（2）必須在獲得原設(shè)計(jì)單位的允許并拿到證明文件后，才可以在壓力容器制造時(shí)進(jìn)行材料代用；（3）壓力容器的設(shè)計(jì)圖、施工圖以及出廠時(shí)的質(zhì)量證明書中要細(xì)致標(biāo)注代用材料的規(guī)格部位、材質(zhì)和規(guī)格。
2 以優(yōu)代劣
壓力容器所用的全部金屬材料要具有優(yōu)良的性能，包括材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐高溫性和制作工藝等。每一種材料的性能都是固定不變的，從性能比較的角度出發(fā)，常常會(huì)出現(xiàn)材料間的“優(yōu)”和“劣”的問題。但每種壓力容器對(duì)對(duì)材料性能的要求在不同情況下也是不一樣的，所以，材料代用中的“優(yōu)”與“劣”判斷從實(shí)際出發(fā)，具體問題具體分析。下面，筆者基于自身工作經(jīng)驗(yàn)，主要探討了幾種典型的“以優(yōu)代劣”問題。
2.1 壓力容器制作中，在強(qiáng)度、力學(xué)特征等機(jī)械性能方面，其常用到的低合金鋼盡管明顯優(yōu)于碳素鋼，但其冷加工性能與可焊性都比不過碳素鋼。一般來說，強(qiáng)度級(jí)別高的，其冷加工性能與可焊性就較差，二者負(fù)相關(guān)。所以在進(jìn)行這方面的代用時(shí)，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整焊接工藝，在熱處理時(shí)也可能會(huì)有相應(yīng)變化，應(yīng)給予充分重視。
2.2 材料代用時(shí)進(jìn)行細(xì)致、周全的考慮，否則壓力容器實(shí)際使用中可能會(huì)出現(xiàn)各種安全隱患。比如處于濕硫化氫環(huán)境下及存在應(yīng)力腐蝕開裂風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備中，容器對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂地敏感性隨容器使用的鋼材的強(qiáng)度級(jí)別的提高而增大，二者正相關(guān)。此時(shí)若將20r和q235和20r系列的鋼材用16mnr等低合金鋼待用就極易產(chǎn)生問題，因此，此類“以優(yōu)代劣”行徑在原則是行不通的，應(yīng)當(dāng)被禁止。鎮(zhèn)靜鋼在許多性能方面上，鎮(zhèn)靜鋼都比沸騰鋼要更占優(yōu)勢(shì)，但在搪玻璃容器制造時(shí)，鎮(zhèn)靜鋼的搪瓷效果反而不如沸騰鋼好。
2.3 一般來說，不銹鋼的耐腐蝕性較出色，但在含有氯離子的環(huán)境下，其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。
2.4 和普通不銹鋼相比，超低碳不銹鋼雖然具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)和良好的耐腐蝕性，但前者的高溫?zé)釓?qiáng)性卻更為出色。一般情況下，為了提高耐腐蝕性，需降低含量，而為了提高高溫性，則要提高炭的含量。故而，此種情況下的 “以優(yōu)代劣”，要尤其精確設(shè)計(jì)設(shè)備溫度，如有必要，應(yīng)當(dāng)重新計(jì)算。
2.5 原則上，膨脹節(jié)、爆破片、撓性管板及這類零件不能進(jìn)行以優(yōu)代劣，特殊情況下必須代用時(shí)應(yīng)以代用的材料為重新進(jìn)行精密計(jì)算，根據(jù)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整零件厚度，以防止這類零件及其相鄰部位出現(xiàn)故障或者失效。
2.6 對(duì)熱換器管板而言，鍛件的總體性能比板材要好，所以通常情況下采用鍛件，但當(dāng)管板厚度小于6cm時(shí)也可以用板材代替鍛件，但此時(shí)要注意，即使鍛件和板材的厚度、材質(zhì)及設(shè)計(jì)溫度都相同，但兩者的許應(yīng)用力卻不相同，前者的許應(yīng)用力稍低于后者。故如需鍛件代用板材，應(yīng)重新核準(zhǔn)管板厚度。
對(duì)鋼材來說，其化學(xué)成份上的微小差異都可能對(duì)其性能造成重大影響，所以要對(duì)待任何類型壓力容器鋼材的“以優(yōu)代劣”問題都要予以充分重視，以免導(dǎo)致產(chǎn)品和原設(shè)計(jì)不符。
3 以厚代薄
“以厚代薄”常常使從平面應(yīng)力狀殼體的受力態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫鎽?yīng)變狀態(tài)，這對(duì)容器受力狀態(tài)來說，是有百害而無一利的，通常情況下，厚壁容器比薄壁容器更容易產(chǎn)生三向拉應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生平面應(yīng)變脆性斷裂。
3.1 對(duì)原設(shè)計(jì)中封頭和筒體間等厚焊接的容器，若對(duì)容器殼體的個(gè)別部件進(jìn)以厚代薄，很容易增加殼體的幾何不連續(xù)情況，從而使封頭和筒體間的連接部位受到的局部應(yīng)力增加，此時(shí)，對(duì)于有應(yīng)力腐蝕傾向的容器來說，會(huì)造成很大的損害?？赡軙?huì)導(dǎo)致疲勞裂紋，嚴(yán)重的可能造成疲勞斷裂。
3.2 在厚板替代薄板時(shí)，常常導(dǎo)致連接結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)改變，例如，筒體與加厚的封頭連接時(shí)，通常需要對(duì)封頭進(jìn)行削邊處理。對(duì)以管道為主要筒體構(gòu)成的設(shè)備，若增加筒壁厚度，在封頭與筒體的連接部位也須對(duì)筒體側(cè)實(shí)施內(nèi)削邊處理。在厚度增加較大時(shí)，往往也關(guān)系到焊接工藝的變化。
3.3 容器殼體整體層面上的“以厚代薄”，雖然并不會(huì)造成筒體連接處和封頭的局部應(yīng)力增加，但不了避免地，仍會(huì)導(dǎo)致一下不良影響。1）厚度增加后，原來的殼體設(shè)計(jì)中的探傷方式和焊接工藝也要進(jìn)行相應(yīng)的改變，增加難度；2）殼體厚度的增加必然使容器的重量加大，當(dāng)容器重量增加過大時(shí)，必然會(huì)對(duì)容器的基礎(chǔ)和支座產(chǎn)生不利影響；3）對(duì)殼體同時(shí)具有傳熱作用的容器，殼體厚度的增加肯定會(huì)影響其傳熱效果。
3.4 鋼板的許應(yīng)用力和其厚度緊密相連，《鋼制壓力容器（gb150-1998）》指出，鋼材的許應(yīng)用力隨著其板厚的增大而減小，二者負(fù)相關(guān)。例如20℃-150℃環(huán)境下，16mnr板厚由16mm變?yōu)?8mm時(shí)，其許應(yīng)用力則從170mpa降為167mpa，150℃時(shí)，20r的板厚由16mm變?yōu)?8mm時(shí)，其許應(yīng)用力則從135mpa降為125mpa。由此可知，以厚代薄很可能導(dǎo)致強(qiáng)度不夠，故而，對(duì)處于臨界狀態(tài)的以厚代薄，必須對(duì)驗(yàn)算其強(qiáng)度。
3.5 因?yàn)樵穸扰c其剛性是成正比的，厚度越大，剛性越強(qiáng)，所以原則上不允許對(duì)撓性薄管板、波紋管和膨脹節(jié)等元件實(shí)行以厚代薄，以防止減弱補(bǔ)償變形的效果。
3.6 由于換熱器的特殊性，對(duì)熱換器的主要元件進(jìn)行以厚代薄很容易破壞原來的平衡力系，原則上不可以厚代薄，特殊情況下，必須代用時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。
綜上所述，以厚代薄的利弊問題是很復(fù)雜的，在進(jìn)行代用時(shí)，要由相關(guān)設(shè)計(jì)單位對(duì)代用的可行性和影響進(jìn)行綜合考慮后，方可決定其是否可行。對(duì)可采取以厚代薄類型的容器，應(yīng)對(duì)其焊接工藝、支座和等進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以盡可能的消除不利影響。
4 其他注意事項(xiàng)
進(jìn)行材料代用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際用材情況對(duì)焊接工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，一般調(diào)整原則為：用高級(jí)材料替代低級(jí)材料時(shí)，實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)收仍可采用低級(jí)材料的標(biāo)準(zhǔn)，不用提高標(biāo)準(zhǔn)；不同材料的耐高溫性、韌度等性能不同時(shí)，進(jìn)行最低水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，其相應(yīng)的溫度也可能發(fā)生改變，此時(shí)，要嚴(yán)格按gb150的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；當(dāng)板厚增加超過gb150所規(guī)定的冷卷厚度時(shí)，一定要對(duì)筒體進(jìn)行消除應(yīng)力的熱處理；鋼板的厚度達(dá)到一定水平時(shí)，還需要進(jìn)行超聲探傷，必要時(shí)，提高水試驗(yàn)的壓力。
結(jié)語
以鋼為材料主體進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作的壓力容器，在材料的機(jī)械性能要求上，在考兩次材料強(qiáng)度的同時(shí)，也應(yīng)考慮其韌性，在韌性滿足的條件下，則應(yīng)盡可能提高其強(qiáng)度。從這個(gè)角度上來說，在壓力容器材料選擇上要正確界定“優(yōu)”和“劣”，不要單純的從材料的厚度和強(qiáng)度來考慮，而要進(jìn)行綜合辨析和考慮。所以，也可以說，壓力容器制造中的材料待用并不單單是技術(shù)問題，更包含容器的安全性、投資方的經(jīng)濟(jì)效益、制造商的成本等經(jīng)濟(jì)和管理問題在內(nèi)的復(fù)雜問題。所以，不論是哪種材料代用，其本質(zhì)上均是變更壓力容器的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)給予相當(dāng)?shù)闹匾暋?nbsp;
參考文獻(xiàn)：
[1]朱海鷹,姚潤(rùn)來,辛忠仁,辛忠智. 鋼制壓力容器材料選擇的幾個(gè)問題[j].中國(guó)化工裝備, 2006,(03):66-68.
[2]金元文,濮軍.壓力容器制造中材料代用的常見問題分析[j].貴州化工,2007,(04):88-89.
[3]陳冬勤.淺析壓力容器制造的材料代用問題[j].科技風(fēng),2009,(04):42-43.
如何進(jìn)行正確的選材是壓力容器設(shè)計(jì)和創(chuàng)造中的第一步，也是直觀重要的一步。在壓力容器的設(shè)計(jì)和制造過程中，一旦材料選取不合適，會(huì)對(duì)容器的安全使用留下重大隱患。所以，在壓力容器選材上，要根據(jù)容器的具體使用條件，如設(shè)計(jì)的壓力和溫度、操作特征、介質(zhì)特點(diǎn)等，來選取擁有合適力學(xué)、焊接和耐腐蝕性能等物理性能的材料。除此之外，選取材料時(shí)還要充分考慮其具體加工工藝和經(jīng)濟(jì)性等其他因素。
1 材料代用的具體規(guī)定
在設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造過程中，常常會(huì)出現(xiàn)材料采購(gòu)困難或者出于經(jīng)濟(jì)上的考慮，材料代用的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在壓力容器的設(shè)計(jì)過程中?！豆潭ㄊ綁毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)督規(guī)程（TSG R0004-2009）》以及《鋼制壓力容器（GB150-1998）》對(duì)材料代用做了相關(guān)規(guī)定。一般來講，主要要求如下：壓力容器的承壓部件在代用材料的選擇上，應(yīng)和被代用材料有著相同或者相似的外形質(zhì)量、化學(xué)成分、尺寸公差、性能指標(biāo)、檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)率等。材料代用最基本的原則是：要絕對(duì)保證，在技術(shù)要求上，代用材料不得低于被代用材料，個(gè)別在檢測(cè)率或性能項(xiàng)目上要求不嚴(yán)格的代用材料，可以采取檢驗(yàn)、測(cè)試的方式來選擇合適的代用材料。材料代用的手續(xù)要求為：（1）容器承壓部件的代用要嚴(yán)格進(jìn)行，須經(jīng)由代用單位技術(shù)部門的批準(zhǔn)并上報(bào)代用材料的復(fù)檢報(bào)告或質(zhì)量證明，由主管負(fù)責(zé)人核準(zhǔn)批復(fù)；（2）必須在獲得原設(shè)計(jì)單位的允許并拿到證明文件后，才可以在壓力容器制造時(shí)進(jìn)行材料代用；（3）壓力容器的設(shè)計(jì)圖、施工圖以及出廠時(shí)的質(zhì)量證明書中要細(xì)致標(biāo)注代用材料的規(guī)格部位、材質(zhì)和規(guī)格。
2 以優(yōu)代劣
壓力容器所用的全部金屬材料要具有優(yōu)良的性能，包括材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐高溫性和制作工藝等。每一種材料的性能都是固定不變的，從性能比較的角度出發(fā)，常常會(huì)出現(xiàn)材料間的“優(yōu)”和“劣”的問題。但每種壓力容器對(duì)對(duì)材料性能的要求在不同情況下也是不一樣的，所以，材料代用中的“優(yōu)”與“劣”判斷從實(shí)際出發(fā)，具體問題具體分析。下面，筆者基于自身工作經(jīng)驗(yàn)，主要探討了幾種典型的“以優(yōu)代劣”問題。
2.1 壓力容器制作中，在強(qiáng)度、力學(xué)特征等機(jī)械性能方面，其常用到的低合金鋼盡管明顯優(yōu)于碳素鋼，但其冷加工性能與可焊性都比不過碳素鋼。一般來說，強(qiáng)度級(jí)別高的，其冷加工性能與可焊性就較差，二者負(fù)相關(guān)。所以在進(jìn)行這方面的代用時(shí)，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整焊接工藝，在熱處理時(shí)也可能會(huì)有相應(yīng)變化，應(yīng)給予充分重視。
2.2 材料代用時(shí)進(jìn)行細(xì)致、周全的考慮，否則壓力容器實(shí)際使用中可能會(huì)出現(xiàn)各種安全隱患。比如處于濕硫化氫環(huán)境下及存在應(yīng)力腐蝕開裂風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備中，容器對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂地敏感性隨容器使用的鋼材的強(qiáng)度級(jí)別的提高而增大，二者正相關(guān)。此時(shí)若將20R和Q235和20R系列的鋼材用16MnR等低合金鋼待用就極易產(chǎn)生問題，因此，此類“以優(yōu)代劣”行徑在原則是行不通的，應(yīng)當(dāng)被禁止。鎮(zhèn)靜鋼在許多性能方面上，鎮(zhèn)靜鋼都比沸騰鋼要更占優(yōu)勢(shì)，但在搪玻璃容器制造時(shí)，鎮(zhèn)靜鋼的搪瓷效果反而不如沸騰鋼好。
2.3 一般來說，不銹鋼的耐腐蝕性較出色，但在含有氯離子的環(huán)境下，其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。
2.4 和普通不銹鋼相比，超低碳不銹鋼雖然具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)和良好的耐腐蝕性，但前者的高溫?zé)釓?qiáng)性卻更為出色。一般情況下，為了提高耐腐蝕性，需降低含量，而為了提高高溫性，則要提高炭的含量。故而，此種情況下的 “以優(yōu)代劣”，要尤其精確設(shè)計(jì)設(shè)備溫度，如有必要，應(yīng)當(dāng)重新計(jì)算。
2.5 原則上，膨脹節(jié)、爆破片、撓性管板及這類零件不能進(jìn)行以優(yōu)代劣，特殊情況下必須代用時(shí)應(yīng)以代用的材料為重新進(jìn)行精密計(jì)算，根據(jù)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整零件厚度，以防止這類零件及其相鄰部位出現(xiàn)故障或者失效。
2.6 對(duì)熱換器管板而言，鍛件的總體性能比板材要好，所以通常情況下采用鍛件，但當(dāng)管板厚度小于6cm時(shí)也可以用板材代替鍛件，但此時(shí)要注意，即使鍛件和板材的厚度、材質(zhì)及設(shè)計(jì)溫度都相同，但兩者的許應(yīng)用力卻不相同，前者的許應(yīng)用力稍低于后者。故如需鍛件代用板材，應(yīng)重新核準(zhǔn)管板厚度。
對(duì)鋼材來說，其化學(xué)成份上的微小差異都可能對(duì)其性能造成重大影響，所以要對(duì)待任何類型壓力容器鋼材的“以優(yōu)代劣”問題都要予以充分重視，以免導(dǎo)致產(chǎn)品和原設(shè)計(jì)不符。
3 以厚代薄
“以厚代薄”常常使從平面應(yīng)力狀殼體的受力態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫鎽?yīng)變狀態(tài)，這對(duì)容器受力狀態(tài)來說，是有百害而無一利的，通常情況下，厚壁容器比薄壁容器更容易產(chǎn)生三向拉應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生平面應(yīng)變脆性斷裂。
3.1 對(duì)原設(shè)計(jì)中封頭和筒體間等厚焊接的容器，若對(duì)容器殼體的個(gè)別部件進(jìn)以厚代薄，很容易增加殼體的幾何不連續(xù)情況，從而使封頭和筒體間的連接部位受到的局部應(yīng)力增加，此時(shí)，對(duì)于有應(yīng)力腐蝕傾向的容器來說，會(huì)造成很大的損害。可能會(huì)導(dǎo)致疲勞裂紋，嚴(yán)重的可能造成疲勞斷裂。
3.2 在厚板替代薄板時(shí)，常常導(dǎo)致連接結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)改變，例如，筒體與加厚的封頭連接時(shí)，通常需要對(duì)封頭進(jìn)行削邊處理。對(duì)以管道為主要筒體構(gòu)成的設(shè)備，若增加筒壁厚度，在封頭與筒體的連接部位也須對(duì)筒體側(cè)實(shí)施內(nèi)削邊處理。在厚度增加較大時(shí)，往往也關(guān)系到焊接工藝的變化。
3.3 容器殼體整體層面上的“以厚代薄”，雖然并不會(huì)造成筒體連接處和封頭的局部應(yīng)力增加，但不了避免地，仍會(huì)導(dǎo)致一下不良影響。1）厚度增加后，原來的殼體設(shè)計(jì)中的探傷方式和焊接工藝也要進(jìn)行相應(yīng)的改變，增加難度；2）殼體厚度的增加必然使容器的重量加大，當(dāng)容器重量增加過大時(shí)，必然會(huì)對(duì)容器的基礎(chǔ)和支座產(chǎn)生不利影響；3）對(duì)殼體同時(shí)具有傳熱作用的容器，殼體厚度的增加肯定會(huì)影響其傳熱效果。
3.4 鋼板的許應(yīng)用力和其厚度緊密相連，《鋼制壓力容器（GB150-1998）》指出，鋼材的許應(yīng)用力隨著其板厚的增大而減小，二者負(fù)相關(guān)。例如20℃-150℃環(huán)境下，16MnR板厚由16mm變?yōu)?8mm時(shí)，其許應(yīng)用力則從170MPa降為167MPa，150℃時(shí)，20R的板厚由16mm變?yōu)?8mm時(shí)，其許應(yīng)用力則從135MPa降為125MPa。由此可知，以厚代薄很可能導(dǎo)致強(qiáng)度不夠，故而，對(duì)處于臨界狀態(tài)的以厚代薄，必須對(duì)驗(yàn)算其強(qiáng)度。
3.5 因?yàn)樵穸扰c其剛性是成正比的，厚度越大，剛性越強(qiáng)，所以原則上不允許對(duì)撓性薄管板、波紋管和膨脹節(jié)等元件實(shí)行以厚代薄，以防止減弱補(bǔ)償變形的效果。
3.6 由于換熱器的特殊性，對(duì)熱換器的主要元件進(jìn)行以厚代薄很容易破壞原來的平衡力系，原則上不可以厚代薄，特殊情況下，必須代用時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。
綜上所述，以厚代薄的利弊問題是很復(fù)雜的，在進(jìn)行代用時(shí)，要由相關(guān)設(shè)計(jì)單位對(duì)代用的可行性和影響進(jìn)行綜合考慮后，方可決定其是否可行。對(duì)可采取以厚代薄類型的容器，應(yīng)對(duì)其焊接工藝、支座和等進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以盡可能的消除不利影響。
4 其他注意事項(xiàng)
進(jìn)行材料代用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際用材情況對(duì)焊接工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，一般調(diào)整原則為：用高級(jí)材料替代低級(jí)材料時(shí)，實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)收仍可采用低級(jí)材料的標(biāo)準(zhǔn)，不用提高標(biāo)準(zhǔn)；不同材料的耐高溫性、韌度等性能不同時(shí)，進(jìn)行最低水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，其相應(yīng)的溫度也可能發(fā)生改變，此時(shí)，要嚴(yán)格按GB150的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；當(dāng)板厚增加超過GB150所規(guī)定的冷卷厚度時(shí)，一定要對(duì)筒體進(jìn)行消除應(yīng)力的熱處理；鋼板的厚度達(dá)到一定水平時(shí)，還需要進(jìn)行超聲探傷，必要時(shí)，提高水試驗(yàn)的壓力。
結(jié)語
以鋼為材料主體進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作的壓力容器，在材料的機(jī)械性能要求上，在考兩次材料強(qiáng)度的同時(shí)，也應(yīng)考慮其韌性，在韌性滿足的條件下，則應(yīng)盡可能提高其強(qiáng)度。從這個(gè)角度上來說，在壓力容器材料選擇上要正確界定“優(yōu)”和“劣”，不要單純的從材料的厚度和強(qiáng)度來考慮，而要進(jìn)行綜合辨析和考慮。所以，也可以說，壓力容器制造中的材料待用并不單單是技術(shù)問題，更包含容器的安全性、投資方的經(jīng)濟(jì)效益、制造商的成本等經(jīng)濟(jì)和管理問題在內(nèi)的復(fù)雜問題。所以，不論是哪種材料代用，其本質(zhì)上均是變更壓力容器的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)給予相當(dāng)?shù)闹匾暋?/p>
參考文獻(xiàn)
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1.概述：
TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《容規(guī)》）中第2.13條中關(guān)于材料代用有如下說明，“壓力容器制造或者現(xiàn)場(chǎng)組焊單位對(duì)主要受壓元件的材料代用，應(yīng)當(dāng)事先取得原設(shè)計(jì)單位的書面批準(zhǔn)，并且在竣工圖上做詳細(xì)記錄。從新《容規(guī)》的修訂，可以認(rèn)識(shí)到，在壓力容器的建造中，有必要詳細(xì)論證材料代用的可行性，慎重考慮代用材料對(duì)工作介質(zhì)的相容性；考察待用材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力能否達(dá)到原設(shè)計(jì)的要求，是否需要改變焊接材料及焊接工藝的要求，以及是否需要改變熱處理狀態(tài)、無損檢測(cè)及焊接試板等要求。
2.以優(yōu)代劣(1)壓力容器用金屬材料的主要性能包括力學(xué)性能、制造工藝性能、耐腐蝕及耐高溫性能等。一種材料在某一方面的性能“優(yōu)”于另一種材料的同時(shí)，有可能在其他方面“劣”于另一種材料。這一類事例在壓力容器中很常見，例如壓力容器用低合金鋼和壓力容器用碳素鋼，在不同的性能下即各有“優(yōu)劣”。
①壓力容器用低合金鋼，雖然其強(qiáng)度性能方面的指標(biāo)要優(yōu)于碳素鋼，但是其可焊性卻不如碳素鋼好。因此用低合金鋼替代碳素鋼時(shí)，應(yīng)相應(yīng)修改對(duì)其焊接材料的要求。
②壓力容器用低合金鋼，雖然其強(qiáng)度性能方面的指標(biāo)要優(yōu)于碳素鋼，并且在價(jià)各方面要高于碳素鋼，但是在其冷加工性能卻不如碳素鋼好。鋼的過量塑性變形會(huì)引起其晶格扭曲，降低鋼的塑性和韌性，產(chǎn)生冷作硬化。因此GB150-1998中10.4.2.1中提出，“碳素鋼、16MnR的厚度不小于圓筒內(nèi)徑Di的3%；其他低合金鋼的厚度不小于圓筒內(nèi)徑Di的2.5%”時(shí)，應(yīng)于成形后進(jìn)行恢復(fù)材料性能的熱處理。論文大全。即，對(duì)壓力容器材料進(jìn)行“以優(yōu)代劣”可能會(huì)引發(fā)相應(yīng)的熱處理要求變化。
③壓力容器用低合金鋼雖然在強(qiáng)度性能指標(biāo)上要優(yōu)于碳素鋼，在價(jià)格方面要高于碳素鋼，但是其抗應(yīng)力腐蝕性能卻不如碳素鋼好。材料代用時(shí)如果考慮不周將會(huì)給壓力容器的使用帶來安全隱患。在有應(yīng)力腐蝕開裂傾向和濕H2S環(huán)境中的設(shè)備，隨著壓力容器用鋼級(jí)別的提高，相應(yīng)的對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性加大，在這種情況下如國(guó)用16MnR等低合金鋼代替20R、20g及Q235系列鋼會(huì)更容易出現(xiàn)問題，原則上這類“以優(yōu)代劣”是不允許的。
(2)材料性能對(duì)于某種材料而言，是確定不變的，是不以人們的意志為轉(zhuǎn)移的。但是，在不同的情況下，人們對(duì)材料性能的需求是千變?nèi)f化的，壓力容器設(shè)計(jì)過程中的“選材”及必要時(shí)的“代材”應(yīng)圍繞著這些“需求”展開。論文大全。在材料代用問題上“優(yōu)”“劣”判斷，應(yīng)具體問題具體分析。
①鎮(zhèn)靜鋼雖然在價(jià)格和強(qiáng)度指標(biāo)上要優(yōu)于沸騰鋼，但是，當(dāng)用于制造搪玻璃容器時(shí)，沸騰鋼的涂搪效果反而比鎮(zhèn)靜鋼好。
②即使是所謂的“不銹鋼”也有其耐腐蝕性能不如碳素鋼和低合金鋼的場(chǎng)合，如含Clˉ離子介質(zhì)的工況。
③雖然16MnDR的低溫性能要優(yōu)于16MnR，價(jià)格也要高一些，但是其耐高溫性能卻不如16MnR，例如在設(shè)計(jì)溫度300℃時(shí)，16MnDR的許用應(yīng)力為131MPa而16MnR的許用應(yīng)力為144MPa。所以在一些有高溫的容器上，16MnDR效果反而不如16MNR。
④同樣是不銹鋼，其性能也大相徑庭。如果對(duì)同一設(shè)備筒體不同部位選用不同材料的不銹鋼，由于兩種奧氏體不銹鋼存在電位差，將造成電偶腐蝕，使設(shè)備使用壽命大大縮短。
⑤對(duì)于換熱器管板來說，鍛件的綜合性能優(yōu)于板材，所以一般采用鍛件，但在某一厚度內(nèi)（一般在60mm以下時(shí)）也可選用板材。如要求鍛件代板材時(shí)，需要注意同一材質(zhì)，同一厚度，同一設(shè)計(jì)溫度下板材與鍛件的許用應(yīng)力是不同的。例如16Mn鍛件，截面尺寸≤300mm，t≤100℃時(shí)[δ]t為150MPa；而16MnR板材，厚度為＞36~60mm，t≤100℃時(shí)[δ]t為157MPa。因此必須考慮代用材料是否滿足原設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力的要求。
(3). 換熱器殼體、換熱管的材料代用涉及對(duì)其線脹系數(shù)的考慮。從降低溫差應(yīng)力的角度來看，如有可能的話，可以這樣考慮換熱器殼體材料與換熱管材料的匹配關(guān)系：
①當(dāng)管/殼程存在較大溫差時(shí)，一般情況下管/殼程可選用線脹系數(shù)相差較大的材料，其原則為：當(dāng)管子溫升較大時(shí)，選材時(shí)應(yīng)使管子材料的線脹系數(shù)小于殼程圓筒材料的線脹系數(shù)；當(dāng)殼程圓筒溫升較大時(shí)，選材應(yīng)使殼程圓筒材料的線脹系數(shù)小于管子材料的線脹系數(shù)。
②當(dāng)管/殼程存在較小的溫差時(shí)，管/殼程可以選用相同的材料。
事實(shí)上線脹系數(shù)相差較大的材料往往是對(duì)鐵素體材料與奧氏體材料之間比較而言，鐵素體材料的線脹系數(shù)較低，奧氏體材料的線脹系數(shù)較高。論文大全。
(4). 超低碳不銹鋼的價(jià)格和耐腐蝕性雖然優(yōu)于普通不銹鋼，但是其耐高溫性卻不如普通不銹鋼。奧氏體不銹鋼既是耐酸不銹鋼，又是耐熱不銹鋼，碳在奧氏體不銹鋼中具有兩重性。從耐腐蝕性來說，需要降低含碳量；而從耐高溫性能來說，則需要適當(dāng)提高含碳量，后者往往容易被人忽視。
3.以厚代薄“以厚代薄”使殼體的受力由平面應(yīng)力狀態(tài)向平面應(yīng)變狀態(tài)轉(zhuǎn)變，對(duì)容器的受力狀態(tài)有害而無利。厚壁容器更容易產(chǎn)生三向拉應(yīng)力的平面應(yīng)變脆性斷裂。
(1). 當(dāng)對(duì)壓力容器殼體中的個(gè)別部件“以厚代薄”（如加厚封頭），會(huì)形成殼體的幾何不連續(xù)，造成局部應(yīng)力。這種不利影響對(duì)有應(yīng)力腐蝕開裂傾向的容器和承受狡辯載荷的容器后果尤為嚴(yán)重。在JB/T4736-2002中所給出的補(bǔ)強(qiáng)圈最大厚度為30mm，此時(shí)，不允許以大于30mm的鋼板制作補(bǔ)強(qiáng)圈，即不得“以厚代薄”
(2). 壓力容器殼體整體上的“以厚代薄”會(huì)發(fā)生新的問題：
①原設(shè)計(jì)中選用的焊接要求、無損檢測(cè)要求及熱處理要求都有可能相應(yīng)發(fā)生變化；
②殼體增厚，使壓力容器的重量相應(yīng)增加，可能使容器的制作和基礎(chǔ)受力狀況不佳；
③對(duì)于殼體兼做傳熱原件的壓力容器，增加殼體厚度會(huì)降低傳熱效果；
(3). 換熱器主要元件的“以厚代薄”會(huì)造成原本平衡的力系不平衡，此時(shí)，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
換熱器管板強(qiáng)度計(jì)算是將管束當(dāng)做彈性支撐，而管板則作為放置于這種彈性支撐基礎(chǔ)上的圓平板。然后，根據(jù)載荷大小、管束的剛度及周邊支撐情況來確定管板的彎曲應(yīng)力。在管板計(jì)算中，按有溫差的各種工況計(jì)算出的管板應(yīng)力、殼體軸向應(yīng)力、換熱管軸向應(yīng)力、換熱管與管板之間的拉脫力，只要有一個(gè)不能滿足強(qiáng)度要求，就需要設(shè)置膨脹節(jié)或采取其他相應(yīng)措施。溫差應(yīng)力與元件的金屬截面積成正比，換熱管和殼體的“以厚代薄”將相應(yīng)的增大溫差應(yīng)力，所以需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。
(4). 對(duì)于膨脹節(jié)、波紋管、撓性薄管板和薄管板等元件，原則性不應(yīng)“以厚代薄”，因?yàn)殡S著元件厚度的增加，其剛性也相應(yīng)增大，從而削弱了補(bǔ)償變形效果。
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6.[6]JB/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭.
一、低合金高強(qiáng)度鋼
低合金高強(qiáng)度鋼是鋼鐵產(chǎn)品中最富有特色和最具有競(jìng)爭(zhēng)力的鋼種。具有良好的可焊性、耐蝕性、耐磨性、成形性，通常以板、帶、型、管等鋼材形式直接供用戶使用的結(jié)構(gòu)鋼稱為低合金高強(qiáng)鋼。它是在普通碳素結(jié)構(gòu)鋼基礎(chǔ)上，通過合金化提高強(qiáng)度，并改善使用性能而發(fā)展起來的工程結(jié)構(gòu)用鋼。它的主要特點(diǎn)是含碳量低，晶粒細(xì)小，屈服強(qiáng)度高，塑性好，并具有優(yōu)良的低溫韌性、耐蝕性、耐磨性、冷加工性和焊接性。因此低合金高強(qiáng)度鋼廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、車輛、船舶、壓力容器、海上采油平臺(tái)、石油管線等各種工程結(jié)構(gòu)中，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
二、低合金高強(qiáng)鋼焊接工藝
低合金高強(qiáng)鋼焊接所面臨的問題一是防止裂紋。二是在保證高強(qiáng)度要求的同時(shí)，提高焊縫金屬及焊接熱影響區(qū)的沖擊韌性。焊接熱影響區(qū)（特別是粗晶區(qū)）有產(chǎn)生冷裂紋和韌性下降的傾向，對(duì)焊后不進(jìn)行熱處理的焊件，必須嚴(yán)格控制焊接區(qū)的擴(kuò)散氫含量以及選擇合適的焊接方法和焊接工藝參數(shù)。特別是隨著焊接線能量的提高，傳統(tǒng)低合金高強(qiáng)鋼的焊接熱影響區(qū)性能惡化，易產(chǎn)生焊接冷裂紋問題，給大型鋼結(jié)構(gòu)的制造帶來困難。
低合金高強(qiáng)鋼常用的焊接方法主要有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、混合氣體保護(hù)焊等。在確定焊接方法時(shí)，必須考慮母材的強(qiáng)度等級(jí)、使用性能、施工難易及經(jīng)濟(jì)性。從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，所選擇的焊接方法必須保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量?jī)?yōu)良可靠，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)費(fèi)用低。能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。比較容易實(shí)現(xiàn)焊接過程的半自動(dòng)或自動(dòng)化。通常，對(duì)于對(duì)強(qiáng)度等級(jí)較低的焊接件各種方法都可采用，對(duì)于批量大、焊縫尺寸長(zhǎng)的焊接件，采用埋弧自動(dòng)焊優(yōu)于其他焊接方法。
低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí)，選擇和制定合理的焊接工藝及規(guī)范是十分重要的。應(yīng)嚴(yán)格限制焊接線能量，控制焊接熱影響區(qū)冷卻時(shí)間不能過長(zhǎng)，避免在過低的冷卻速度下粗晶區(qū)出現(xiàn)上貝氏體。同時(shí)焊接時(shí)不宜采用大直徑的焊條或焊絲，應(yīng)盡量采用多層多道焊工藝，使焊縫金屬有較好的韌性，并減小焊接變形。
鋼結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)性能良好、建設(shè)工期短、綠色、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)與民用建筑中廣泛應(yīng)用。焊接對(duì)鋼結(jié)構(gòu)來說是一把雙刃劍，它成就了鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的高速度，但是鋼結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)產(chǎn)生的變形問題，也會(huì)極大地影響鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中出現(xiàn)變形是不可避免的，但可以通過合理的施工措施來予以控制。
三、預(yù)防和減少焊接變形的方法
① 放樣和下料措施
為了補(bǔ)償施焊后焊縫的線性收縮，梁、桁架等受彎構(gòu)件放樣時(shí)要起拱，放樣下料時(shí)要留出收縮余量。收縮量與很多因素有關(guān)，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)要依靠工藝試驗(yàn)來確定。放拼裝臺(tái)時(shí)要放出收縮量，一般受彎構(gòu)件長(zhǎng)度不大于 24m時(shí)放 5mm，長(zhǎng)度大于 24m時(shí)放 8mm。
② 裝配和焊接順序
鋼結(jié)構(gòu)制作拼裝的平臺(tái)應(yīng)具備標(biāo)準(zhǔn)的水平面，平臺(tái)的鋼度應(yīng)保證構(gòu)件在自重壓力下，不失穩(wěn)、不下沉，以保證構(gòu)件的平直。小型結(jié)構(gòu)可一次裝配，用定位焊固定后，以合適的焊接順序一次完成。如截面對(duì)稱的構(gòu)件，裝配焊接順序是先整體裝配后焊接，焊接時(shí)應(yīng)采用對(duì)角焊接法的順序以平衡變形，同時(shí)應(yīng)采用翻轉(zhuǎn)架或轉(zhuǎn)動(dòng)胎具，以便形成船形位置焊縫，否則可由兩個(gè)或四個(gè)焊工分別采用平焊和仰焊，由中間向兩端焊接。大型鋼結(jié)構(gòu)如大型桁架，盡可能先用小件組焊，再總體裝配和焊接。桁架和屋架端部的基座、屋架的天窗架支承板應(yīng)預(yù)先拼焊成部件，以矯正后再拼裝到屋架和桁架上。屋架和桁架的焊接順序是：先焊上、下弦連接板外側(cè)焊縫，后焊上、下弦連接板內(nèi)側(cè)焊縫，再焊接連板與腹桿焊縫，最后焊腹桿、上弦、下弦之間的墊板。桁架一面全部焊完后翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行另一面焊接，其焊接順序相同。手工焊時(shí)，應(yīng)采用四個(gè)焊工同時(shí)從上、下弦中間向兩端對(duì)稱焊接。拼裝時(shí)，為防止構(gòu)件在拼裝過程中產(chǎn)生過大的應(yīng)力和變形，應(yīng)使不同型號(hào)零件的規(guī)格或形狀符合規(guī)定的尺寸和樣板要求，同時(shí)在拼裝時(shí)不宜采用較大的外力強(qiáng)制組對(duì)，以防構(gòu)件焊后產(chǎn)生過大的拘束應(yīng)力而發(fā)生變形。構(gòu)件組裝時(shí)，為使焊接接頭均勻受熱以消除應(yīng)力和減少變形，應(yīng)做到對(duì)接間隙、坡口角度、搭接長(zhǎng)度和T形貼角連接的尺寸正確，其形式、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)和焊接規(guī)范要求。
③焊接工藝措施
焊接施工時(shí)，應(yīng)選擇合適的焊接電流、速度、方向、順序，以減少變形。焊接金屬構(gòu)件時(shí)，應(yīng)先焊短，后焊長(zhǎng)；先焊立，后焊平；先焊對(duì)接縫，再焊搭接縫，應(yīng)從中間到兩邊，從里到外焊接。集中的焊縫應(yīng)采用跳焊法，長(zhǎng)焊縫采用分段退步焊和對(duì)稱焊接法。
④反變形法
拼裝時(shí)，根據(jù)工藝試驗(yàn)和施工經(jīng)驗(yàn)，使構(gòu)件向焊接變形相反方向作適量的預(yù)變形，以控制焊接變形。這種方法需要預(yù)先進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)焊縫的設(shè)計(jì)要求，調(diào)整好焊接規(guī)范，選用材質(zhì)和規(guī)格相同的鋼板預(yù)先做一個(gè)試件進(jìn)行焊接，使焊縫形式、焊角高度符合設(shè)計(jì)要求，焊完冷卻到環(huán)境溫度后測(cè)量翼板的變形量，把所測(cè)量的數(shù)值作為壓制反變形的參數(shù)，壓力機(jī)在翼板中心線上壓出變形量的數(shù)值，使翼板的兩端預(yù)先呈上翹狀態(tài)，抵消焊接變形量，焊后正好持平。采用這種方法需要一臺(tái)相應(yīng)噸位的液壓壓力機(jī)。
⑤剛性固定法
焊接時(shí)在平臺(tái)上或在重疊的構(gòu)件上設(shè)置夾具固定構(gòu)件，增加剛性后，再進(jìn)行焊接，這樣焊接中的加熱和冷卻的收縮變形，被固定夾具等外力所限制，但這種方法只適應(yīng)塑性較好的低碳結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，不適應(yīng)中碳鋼和可焊性更差的鋼材，因?yàn)楹附討?yīng)力常使焊件產(chǎn)生裂紋。
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中圖分類號(hào)TG40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）84-0067-01
0 引言
工程機(jī)械大型焊接件的焊接過程直接影響著焊接質(zhì)量，也影響著焊接夾具裝夾系統(tǒng)的合理布局，還影響著大型焊接件的焊接變形預(yù)測(cè)及控制。因此對(duì)大型焊接件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察，分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝，分析焊接車間的布局特點(diǎn)等，對(duì)工程機(jī)械大型焊接件的核心工藝進(jìn)行初步規(guī)劃具有非常重要的意義。
1 工程機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀
工程機(jī)械經(jīng)歷了50年到60年的發(fā)展歷程，到20世紀(jì)90年代中末期機(jī)械焊接技術(shù)就已經(jīng)達(dá)到了非常高的水平。經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展的機(jī)械焊接工業(yè)，在跨國(guó)公司品牌的不斷沖擊之下，創(chuàng)造出了一條寬闊自由的發(fā)展道路，并慢慢的在國(guó)內(nèi)壯大起來，已經(jīng)控制了國(guó)內(nèi)85%以上的工程機(jī)械大型焊接市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)焊接市場(chǎng)的營(yíng)業(yè)額在最近幾年吞并了我國(guó)整個(gè)工程機(jī)械行業(yè)總營(yíng)業(yè)額的大半個(gè)江山，因此，機(jī)械焊接行業(yè)地位的重要性，以及大型焊接件的核心工藝推出的出色產(chǎn)品，在國(guó)際市場(chǎng)上開始萌芽，其發(fā)展勢(shì)頭并不亞于其他行業(yè)。
2 工程機(jī)械焊接構(gòu)件特點(diǎn)及常規(guī)焊接工藝
2.1 工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)件的特點(diǎn)
工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件主要包含薄板件，板厚一般為2mm～4mm；中板件板厚約為6mm～20mm；厚板件板厚約為20mm及以上。大多數(shù)情況下主要利用板材進(jìn)行拼接，采用箱形結(jié)構(gòu)，附件（機(jī)座鑄鋼件）焊接在上面，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊縫要求精度高。在工程機(jī)械大型焊接結(jié)構(gòu)件中，角焊縫的情況比較多，通常只檢查焊縫的焊接形態(tài)和質(zhì)量，但對(duì)于主要的受力結(jié)構(gòu)件需要檢查表面裂紋和焊縫缺陷，采用磁粉探傷或者超聲波探傷。
2.2 常規(guī)焊接工藝
常規(guī)的焊接工藝主要包括以下兩個(gè)方面。1）焊件準(zhǔn)備：即下料準(zhǔn)備，采用剪板機(jī)和數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行切割。薄板件平常用等離子切割，中厚板采取火焰切割。校平的時(shí)候，薄板件通常采用壓力機(jī)校準(zhǔn)；中厚板采用專用的板材矯平機(jī)校準(zhǔn)，板材比較完整則可省去校準(zhǔn)工序。折彎的時(shí)候采用專用折彎?rùn)C(jī)，批量生產(chǎn)時(shí)通常采用數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，以獲得較高的工作效率；2）組對(duì)點(diǎn)焊：指點(diǎn)焊的過程中，確定各焊件位置的時(shí)候，利用人工畫劃的方法使各個(gè)焊件按其對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系組成一個(gè)整體，這種方式簡(jiǎn)單可靠，缺點(diǎn)是劃線工作量繁瑣，生產(chǎn)效率不高，組對(duì)誤差偏高，產(chǎn)品生產(chǎn)差。工件數(shù)量較大時(shí)應(yīng)采用機(jī)器人焊接，這種焊接方式操作簡(jiǎn)單易行，組對(duì)精度高，產(chǎn)品優(yōu)良，當(dāng)前有許多廠家采用機(jī)器人焊接模式。
3工程機(jī)械大型焊接件的核心工藝發(fā)展趨勢(shì)
3.1 焊接變位機(jī)將普遍應(yīng)用
隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，焊縫的質(zhì)量被作為一個(gè)重要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。因此，為了在保證高標(biāo)準(zhǔn)的焊接質(zhì)量的前提之下，又必須兼顧整體生產(chǎn)效率、操作安全程度和自動(dòng)焊接等要求，一般情況，車間內(nèi)焊接某部件時(shí)，要采用變位機(jī)來獲得更高的焊接質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成全部焊接。而像立焊、橫焊、仰焊等難以保證焊接質(zhì)量的錯(cuò)誤操作則應(yīng)該摒棄。由此，變位機(jī)焊接在焊接行業(yè)內(nèi)必定得到廣泛應(yīng)用。
3.2 焊接機(jī)器人及自動(dòng)焊接機(jī)的使用將逐步增加
采取機(jī)器人焊接的模式即代替焊工焊接，這樣不僅可以節(jié)省焊接工人的人數(shù)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還能保證焊縫質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。機(jī)器人焊接，客觀的說焊接機(jī)器人即機(jī)械手，因其自身不能獨(dú)立工作，需配備一些設(shè)備，像變位機(jī)、專用夾具等，組成焊接機(jī)器人工作站。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，焊接機(jī)器人代替操作人員是必然走向。
3.3 焊前工序設(shè)備水平將逐步提高
采取機(jī)器人自動(dòng)焊接的企業(yè)一定都知道，不僅操作人員的技術(shù)水平對(duì)焊縫質(zhì)量有影響，下料、成型對(duì)焊縫質(zhì)量的影響也非常大。將焊前工序設(shè)備水平與實(shí)際操作要求相一致，是實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化進(jìn)程的關(guān)鍵，進(jìn)而降低機(jī)械加工強(qiáng)度；提高生產(chǎn)效率；同時(shí)，還可以使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠、提高同行業(yè)中產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。廠家需要花費(fèi)更多的資金，并且在產(chǎn)品改型的過程中還需要對(duì)其重新設(shè)計(jì)調(diào)整是影響拼點(diǎn)工裝的主要因素。目前，只有資金雄厚的廠家使用拼點(diǎn)工裝，但都獲得很大的收益。從已經(jīng)使用機(jī)器人焊接的廠家我們可以看出，其使用的配套拼點(diǎn)工裝相對(duì)較多，焊接工序設(shè)備的質(zhì)量大幅度提高。
4 結(jié)論
我國(guó)是一個(gè)正處于工業(yè)化進(jìn)程中的制造業(yè)大國(guó)，意味著工業(yè)化達(dá)到一定水平后，工業(yè)裝備水平的高低將制約著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)的快慢。焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，以及新的焊接設(shè)備、工藝方法不斷涌現(xiàn)，為我國(guó)工程機(jī)械大型焊接工藝發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，大型焊接件的工藝、設(shè)備布局及物流、焊接變形預(yù)測(cè)與控制，對(duì)提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、提高核心零部件的制造能力和技術(shù)水平具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)：X959 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
壓力管道廣泛地應(yīng)用于石油、化工、機(jī)械、冶金、輕工、航空航天等工業(yè)部門以及人民的日常生活。壓力管道是具有爆炸及泄露危險(xiǎn)的特種承壓設(shè)備，承受高溫、高壓、低溫、易燃易爆或有毒介質(zhì)，一旦發(fā)生事故，就會(huì)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重危害。壓力管道定期檢驗(yàn)是壓力管道安全管理的重要環(huán)節(jié)，是壓力管道能夠安全正常運(yùn)行的基本保障，如何在檢驗(yàn)中有效地發(fā)現(xiàn)問題并予以解決是檢驗(yàn)工作的重點(diǎn)。
1壓力管道的特點(diǎn)及檢驗(yàn)方法
1.1 壓力管道的特點(diǎn)
壓力管道工作介質(zhì)包括氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體，種類繁多，其中相當(dāng)一部分是易燃易爆、有毒、腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)。壓力管道承受各種動(dòng)、靜載荷或交變載荷，有時(shí)還承受附加的機(jī)械或溫度載荷，運(yùn)行溫度和壓力變化范圍非常寬廣。因此，壓力管道的運(yùn)行特征是十分復(fù)雜的。
1.2壓力管道定期檢驗(yàn)的方法
壓力管道定期檢驗(yàn)主要由檢驗(yàn)人員實(shí)施，檢驗(yàn)單位和檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)前應(yīng)做好資料審查和制定檢驗(yàn)方案等檢驗(yàn)準(zhǔn)備工作，主要考慮管道所屬類別以及管道的主要失效模式等，制定針對(duì)性的檢驗(yàn)方案，并根據(jù)方案進(jìn)行相應(yīng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目，并根據(jù)壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則的要求進(jìn)行安全狀況等級(jí)評(píng)定、出具檢驗(yàn)報(bào)告等。主要的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括外部宏觀檢查、材質(zhì)檢驗(yàn)、壁厚測(cè)定、無損檢測(cè)、理化檢驗(yàn)、安全附件檢驗(yàn)、耐壓強(qiáng)度校驗(yàn)和應(yīng)力分析、耐壓試驗(yàn)和泄露性試驗(yàn)等。
2壓力管道定期檢驗(yàn)的常見問題
2.1 壓力管道元件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
壓力管道元件制造單位數(shù)量多，水平參差不齊，情況復(fù)雜。很多管道元件產(chǎn)品質(zhì)量低劣，給投入運(yùn)行的壓力管道造成了事故隱患。根據(jù)對(duì)近年壓力管道事故分析，由于壓力管道元件產(chǎn)品質(zhì)量問題造成的事故在管道事故中占據(jù)相當(dāng)大的比例。在壓力管道定期檢驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)閥門、膨脹節(jié)、三通等元件損壞。對(duì)此，應(yīng)加強(qiáng)壓力管道元件制造質(zhì)量控制。
2.2腐蝕減薄與環(huán)境開裂
通過對(duì)壓力管道失效模式的分析，腐蝕是影響壓力管道系統(tǒng)可靠性、使用壽命及造成管道失效的主要因素之一，壓力管道腐蝕主要分為外部腐蝕和內(nèi)部腐蝕。外部腐蝕易發(fā)生在露天鋪設(shè)的壓力管道和運(yùn)輸介質(zhì)與外界溫差較大的壓力管道，如氨制冷管道、液化氣管道和長(zhǎng)期受到雨水、大氣及其他腐蝕性液體侵蝕的管道。內(nèi)部腐蝕主要受輸送介質(zhì)、壓力、溫度和流速的影響，在特定的環(huán)境下還會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂破壞。為防止運(yùn)行中的腐蝕引起的管道失效，檢驗(yàn)人員要掌握壓力管道的破壞規(guī)律，找出壓力管道腐蝕產(chǎn)生的原因，使用單位要采取正確的事故預(yù)防措施，對(duì)壓力管道易腐蝕部位加強(qiáng)保護(hù)，加強(qiáng)管道的日常管理，確保壓力管道的正常運(yùn)行。
2.3管道結(jié)構(gòu)不合理
管道常見的結(jié)構(gòu)不合理主要有管道布置不合理、管道與閥門連接形式不正確、補(bǔ)償器設(shè)置不合理等。結(jié)構(gòu)不合理會(huì)引起管道振動(dòng)，如管道轉(zhuǎn)彎過多，流速過高及截面突變都是引起管道振動(dòng)的原因，管道長(zhǎng)期受振動(dòng)交變載荷影響，會(huì)導(dǎo)致管道連接件松動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)泄露和疲勞斷裂等事故，若對(duì)管道受溫度載荷作用引起的變形考慮不夠，會(huì)導(dǎo)致支吊架損壞和管道破裂等問題。
2.4焊接缺陷
焊接是壓力管道連接的主要方式。常見的焊接缺陷有咬邊、氣孔、夾渣、未焊透、未熔合、裂紋等，對(duì)壓力管道安全運(yùn)行影響很大。由于壓力管道種類和材質(zhì)品種多，影響焊接質(zhì)量的因素較為復(fù)雜，在質(zhì)量控制方面任何一個(gè)環(huán)節(jié)的不規(guī)范，都可能對(duì)管道焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。焊接質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因主要有以下幾點(diǎn)：一是施工準(zhǔn)備不充分，預(yù)制工序控制不嚴(yán)格；二是焊接過程未嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝評(píng)定或焊接工藝選擇不當(dāng)；三是施工人員缺乏責(zé)任心和質(zhì)量意識(shí)。為了盡量避免焊接缺陷，壓力管道在安裝過程中要建立規(guī)范合理的焊接質(zhì)量管理體系，加強(qiáng)對(duì)焊接人員、焊接材料、焊接環(huán)境的管理，確保焊接質(zhì)量。
3 結(jié)語
相比較鍋爐壓力容器，壓力管道的安全監(jiān)察起步較晚，得到的重視不夠。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，壓力管道數(shù)量逐年增加，這幾年壓力管道事故不斷發(fā)生，安全狀況令人擔(dān)憂。在壓力管道檢驗(yàn)中，元件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、腐蝕、結(jié)構(gòu)不合理、焊接缺陷這幾類是比較突出的問題，為了保證壓力管道安全運(yùn)行，在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題是必要的，但如何在設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用各個(gè)環(huán)節(jié)中盡可能避免產(chǎn)生安全缺陷，才是壓力管道安全管理的根源所在。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國(guó)特種設(shè)備檢驗(yàn)協(xié)會(huì)，壓力管道檢驗(yàn)[Z].2009.
1.適用領(lǐng)域
在壓力管道工程施工尤其是復(fù)雜的石油化工裝置、航空航天試驗(yàn)臺(tái)（設(shè)備）、核電、各類泵房及壓力容器、罐區(qū)等工藝管道安裝工程中，預(yù)制與焊接是其中的關(guān)鍵工序，預(yù)制深度、焊接質(zhì)量和焊接效率三大要素，直接關(guān)系到工程總體質(zhì)量、施工進(jìn)度和安全，對(duì)企業(yè)的施工技術(shù)水平、質(zhì)量控制能力、經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有極大的影響。
從我公司近年所涉足的管道施工領(lǐng)域來看，石化裝置、大型專用設(shè)備、儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)、航空航天等軍工試驗(yàn)設(shè)備及工藝配管的安裝工程不斷增多，其主要特點(diǎn)是：管件在管道總量中所占比例大；尺寸、規(guī)格種類繁多；介質(zhì)易燃易爆；工況高溫高壓；焊接質(zhì)量要求苛刻；焊接的難度越來越大，對(duì)焊縫成型、內(nèi)部質(zhì)量乃至表面處理的要求也越來越高，依靠手工電弧焊難以滿足上述要求，而提高預(yù)制深度并采用熔化極氣體保護(hù)自動(dòng)焊施工工藝，則是解決問題的有效途徑。
2.適用范圍
管道預(yù)制應(yīng)用熔化極藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊施工，不僅適用于焊接質(zhì)量、外觀要求較高的壓力管道系統(tǒng)，也可應(yīng)用于一般管式結(jié)構(gòu)的焊接。
2.1 適用管徑：DN50～DN600
2.2 適用壁厚：3～60mm
2.3 適用長(zhǎng)度：500～12000mm
2.4 適用材質(zhì)：碳鋼、不銹鋼、合金鋼、低溫鋼、有色金屬等
2.5 適用焊縫：各種管段焊縫，如管-管焊縫、管-管件焊縫、管-法蘭焊縫、法蘭-法蘭焊縫、法蘭-管件、管件-管件焊縫等
3.施工優(yōu)點(diǎn)
3.1 以藥芯焊絲、CO2氣體保護(hù)焊自動(dòng)焊工藝為核心，采用計(jì)算機(jī)輔助管理為手段，加大管道預(yù)制深度、保證焊接質(zhì)量和效率為目標(biāo)，全面優(yōu)化了傳統(tǒng)管道預(yù)制階段的工藝流程，提升了管道預(yù)制階段的技術(shù)管理、質(zhì)量管理、探傷管理、進(jìn)度管理和成品管理的可控性和效率，進(jìn)而確保了整個(gè)管道安裝工程的質(zhì)量和工期控制效果并間接達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、安全的目的。
3.2熔化極藥芯焊絲、CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊系統(tǒng)，其自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、工藝一致性好，其設(shè)備構(gòu)成和配置可根據(jù)工程特點(diǎn)、相關(guān)技術(shù)質(zhì)量要求和投入成本方面進(jìn)行靈活配置和功能擴(kuò)展，既可用于工廠固定化預(yù)制，也可用于流動(dòng)性野外現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工。
3.3自動(dòng)焊系統(tǒng)包括送絲系統(tǒng)、焊接臂機(jī)構(gòu)（包括焊槍夾持、X、Y、Z三方向行走定位、
微調(diào)）、數(shù)控?cái)[動(dòng)器（內(nèi)置多套擺動(dòng)參數(shù)）、數(shù)顯操作機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)（含三爪自動(dòng)定心卡管器）、可調(diào)式管托架及操作控制盤、手控盒等，配以懸臂式起重機(jī)，適應(yīng)各種規(guī)格、長(zhǎng)度的管段、法蘭、管件的快速夾持、調(diào)整和焊接過程中的實(shí)時(shí)調(diào)控，由于采用機(jī)械自動(dòng)裝置，消除了許多人為因素對(duì)焊接工藝的過程的干擾，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、高速的焊接。
3.4 自動(dòng)焊接系統(tǒng)采用管道轉(zhuǎn)動(dòng)、焊槍固定的方式，保證了焊接過程始終保持在最佳位
置，便于實(shí)時(shí)觀察、調(diào)整、控制，工藝再現(xiàn)性好，探傷合格率達(dá)98%以上。
3.5 自動(dòng)焊系統(tǒng)采用藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊工藝，其焊接電流密度較高，焊絲熔敷效率高，焊后熔渣少，電弧熱量集中，熔池小，焊接速度快，熱影響區(qū)較窄，焊件變形小，抗裂能力強(qiáng)。
3.6藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊操作簡(jiǎn)單，培訓(xùn)時(shí)間短，降低了對(duì)工人焊接技藝的要
求。
3.7根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng)的管配件質(zhì)量現(xiàn)狀，采用人工氬弧焊打底，由于其對(duì)管及管件坡口加工質(zhì)量和組對(duì)要求不高，避免由于管材、管件的材料規(guī)格偏差、幾何偏差、坡口加工偏差等引致的對(duì)口間隙不均、錯(cuò)邊、局部厚度不勻等而造成的焊接缺陷，且只需打底一遍，焊縫背面質(zhì)量及
成形更易控制。
3.8由于經(jīng)過了各種材質(zhì)、規(guī)格的大量焊接試驗(yàn)，各種焊接參數(shù)均已反復(fù)驗(yàn)證、優(yōu)化
并保存，操作時(shí)只需根據(jù)相應(yīng)規(guī)格進(jìn)行選取，從焊接內(nèi)部質(zhì)量到外觀成形，保證了穩(wěn)定性和一致性。
3.9 所采用CO2焊機(jī)為IGBT數(shù)字控制，與傳統(tǒng)弧焊機(jī)相比，可節(jié)約用電平均達(dá)30%左右，與交流弧焊機(jī)相比，可節(jié)約用電60%以上，同時(shí)由于提高工效數(shù)倍，在工作量相同、焊機(jī)容量一致、焊接參數(shù)相當(dāng)條件下，節(jié)約電能，符合國(guó)家目前倡導(dǎo)的節(jié)能工程要求。
3.10 由于CO2氣體保護(hù)焊易受風(fēng)的影響而產(chǎn)生氣孔，當(dāng)風(fēng)速≥2米/秒時(shí)，焊接操作時(shí)必須采取防風(fēng)遮擋措施。
3.11藥芯焊絲在多雨,潮濕季節(jié)易受潮,因而其存儲(chǔ)方面的要求高于傳統(tǒng)焊材。
4.工藝原理
4.1 藥芯焊絲、CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝原理
4.1.1藥芯焊絲、CO2氣體保護(hù)焊屬于氣渣聯(lián)合保護(hù)形式，為焊接過程提供了更強(qiáng)的保護(hù)效果，焊縫成形好，綜合機(jī)械性能高。
4.1.2 藥芯焊絲的熔渣有明顯的冶金改善效果, 可以去除雜質(zhì), 凈化焊縫, 因此保證
焊縫金屬的力學(xué)性能, 尤其是韌性和塑性提高。
4.1.3 為保證焊接質(zhì)量并消除管件制造品質(zhì)問題帶來的影響，采用人工氬弧焊打底，藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊多層蓋面；管段旋轉(zhuǎn)，焊槍固定的焊接方式。
4.1.4 藥芯焊絲、CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊是通過自動(dòng)焊設(shè)備系統(tǒng)，如焊接變位機(jī)、回轉(zhuǎn)臺(tái)滾輪架等夾持、固定設(shè)備帶動(dòng)可預(yù)制的管段旋轉(zhuǎn)，焊槍通過焊接臂機(jī)構(gòu)由手動(dòng)控制盒控制其X、Y、Z軸移動(dòng)，并通過微調(diào)機(jī)構(gòu)精確定位于施焊部位（通常為焊口上方）進(jìn)行焊接。
4.1.5 自動(dòng)焊槍內(nèi)含送絲管，通過固定的送絲機(jī)送絲，并由水箱、送、回水管路對(duì)焊槍進(jìn)行冷卻以提高載荷率，保證連續(xù)焊接。
4.1.6通過自動(dòng)焊設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行各種焊接參數(shù)的實(shí)現(xiàn)與控制。
4.2自動(dòng)焊設(shè)備系統(tǒng)
藥芯焊絲、CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝是通過自動(dòng)焊設(shè)備系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。本系統(tǒng)構(gòu)成主要包括氬弧焊接電源、數(shù)字控制逆變氣保焊電源、氣瓶、冷卻水箱、送絲機(jī)、自動(dòng)焊臂三維動(dòng)作系統(tǒng)、焊槍夾持與擺動(dòng)系統(tǒng)、變位機(jī)（回轉(zhuǎn)臺(tái)）與可調(diào)式管托架、電氣控制與操作控制系統(tǒng)、電動(dòng)坡口機(jī)、便攜式氬弧焊轉(zhuǎn)臺(tái)、懸臂吊等，設(shè)備構(gòu)成可根據(jù)施工需要調(diào)配。通過自動(dòng)焊設(shè)備系統(tǒng)，使待焊管段穩(wěn)定夾持，并可按預(yù)定的焊接參數(shù)的進(jìn)行轉(zhuǎn)速、擺動(dòng)的精確控制，并保證焊接過程的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)可控性。
操作原理：焊件裝夾于夾持轉(zhuǎn)臺(tái)，其內(nèi)置變頻器，由手控盒控制，可無級(jí)調(diào)速；夾持機(jī)構(gòu)為自動(dòng)定心三爪卡盤，可快速裝夾焊件；對(duì)于長(zhǎng)管段，使用可調(diào)式管托架，可根據(jù)管徑調(diào)整高度，保持水平并保證焊接過程中的穩(wěn)定性；焊槍通過手動(dòng)控制系統(tǒng)在X、Y、Z軸向移動(dòng)，并通過微調(diào)固定在接近焊縫正上方的最佳位置，調(diào)出預(yù)先設(shè)定的擺動(dòng)參數(shù)并按焊接工藝指導(dǎo)書調(diào)整合適的電流、電壓、轉(zhuǎn)速、送絲速度、CO2保護(hù)氣流量，啟動(dòng)自動(dòng)焊系統(tǒng)進(jìn)行焊接；層間清理，直到蓋面完成。操作示意圖見圖4-1。
5.工藝流程
5.1 管道預(yù)制過程采用流水作業(yè)方式，其過程是將圖紙轉(zhuǎn)化、任務(wù)單下達(dá)、下料切割、
坡口加工、組對(duì)、氬弧焊打底以及自動(dòng)焊蓋面分為一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工段，每個(gè)工段由專人進(jìn)行施工，最終形成成品管段。
5.2 工序流程見圖5-1：
5.2.1 碳鋼及合金鋼管道：圖紙轉(zhuǎn)化單線立體圖生成任務(wù)單下達(dá)管段組成件除銹刷漆下料切割坡口加工組對(duì)焊接打底焊接蓋面檢測(cè)成品分區(qū)堆放
5.2.2 不銹鋼管道：圖紙轉(zhuǎn)化單線立體圖生成任務(wù)單下達(dá)下料切割坡口加工組對(duì)焊接打底焊接蓋面檢測(cè)成品分區(qū)堆放
5.3 上述過程中，單線立體圖采用SOLIDWORKS（添加數(shù)據(jù)庫(kù)）等專業(yè)三維軟件繪制，圖面上會(huì)自動(dòng)標(biāo)識(shí)有：管段號(hào)、焊縫號(hào)、管子下料尺寸、材料清單等，為管道現(xiàn)場(chǎng)安裝、管理需要所用管道預(yù)制文件資料通過軟件同步形成。
6.操作要點(diǎn)
6.1圖紙轉(zhuǎn)化，即由原設(shè)計(jì)圖繪制單線立體圖，要求單線圖立體感要強(qiáng)、直觀、走向
清楚、尺寸準(zhǔn)確、用料（件）明晰，標(biāo)注相應(yīng)材料名稱、材質(zhì)、規(guī)格、尺寸、焊縫編號(hào)、探傷比例等工藝要求，便于施工人員識(shí)圖。施工時(shí)，技術(shù)人員每天把當(dāng)天所施焊的焊工的代號(hào)及時(shí)、準(zhǔn)確地移植到管段單線圖上，做到管線號(hào)、焊縫編號(hào)、焊工號(hào)、底片號(hào)統(tǒng)一。此步驟為提高管道的預(yù)制深度，進(jìn)而提高總體工程施工效率的關(guān)鍵。
6.2 按管路系統(tǒng)單線圖下料切割，用電動(dòng)坡口機(jī)加工所需坡口，按傳統(tǒng)方法組對(duì)，
（1）切割
不銹鋼高壓管道的切割采用機(jī)械方法切割，不允許用等離子切割、氣割等方法。
（2）坡口加工
采用自動(dòng)坡口加工機(jī)按焊接工藝評(píng)定及焊接工藝指導(dǎo)書的坡口形式、尺寸進(jìn)行機(jī)械加工。
（3）采用藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊工藝時(shí)，由于其熔深較大，通?？刹捎帽葌鹘y(tǒng)焊接方法更小的坡口角度。
（4）組對(duì)
1）組對(duì)焊壁厚相同的管子、管件時(shí)，其內(nèi)壁要做到平齊，內(nèi)壁錯(cuò)邊量應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定：壁厚的10%，且不大于0.5mm。
2）焊接接頭組對(duì)前，應(yīng)清理其內(nèi)外表面，在坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)不得有裂紋、夾層、油漆、毛刺、氧化皮及其它對(duì)焊接過程有害的物質(zhì)，
3）施工過程中，不得用強(qiáng)力方法組對(duì)焊接接頭。
6.3 用便攜式氬弧焊轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行人工氬弧焊打底，通過氬弧焊轉(zhuǎn)臺(tái)將管子夾緊，并按照一定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，方便焊工施焊，節(jié)省體力，提高打底效率。
6.4對(duì)奧氏體不銹鋼，氬弧焊打底時(shí)，管內(nèi)充氬氣保護(hù)。
6.5 打底進(jìn)行外觀檢查，合格后在變位機(jī)上進(jìn)行焊件夾持（必要時(shí)使用懸臂吊輔助裝
卡），調(diào)整、固定。
6.6 根據(jù)管段材質(zhì)、規(guī)格，選擇合適的焊接工藝參數(shù)。
6.7 層間清理、檢查。
6.8 蓋面結(jié)束。
6.9 從變位機(jī)上卸下并放置于工位架上。
6.10進(jìn)行傳統(tǒng)的下道工序。
6.11無損檢測(cè)人員根據(jù)管段單線圖上的焊口編號(hào)、按圖找到要檢測(cè)的焊口位置，及
時(shí)進(jìn)行跟蹤檢查，避免漏探。
6.12 有關(guān)人員可隨時(shí)利用管段圖對(duì)照實(shí)物進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即在管段圖上進(jìn)行
標(biāo)識(shí)并責(zé)成有關(guān)責(zé)任人員進(jìn)行整改，并即時(shí)反映到設(shè)計(jì)圖紙上。
6.13 對(duì)于自動(dòng)焊的操作，焊工在開始操作時(shí)可能出現(xiàn)以下缺陷：在收弧處存在氣孔、
未熔合或條狀?yuàn)A渣等，因此焊接時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）直流焊接時(shí)采用反極性。
（2）注意CO2氣體純度。
（3）CO2氣體流量計(jì)的加熱器必須通電，杜絕氣體因氣化而吸濕。
（4）及時(shí)對(duì)磨損的導(dǎo)電嘴時(shí)行更換，因?yàn)閷?dǎo)電嘴磨損將導(dǎo)致起弧后穩(wěn)定燃燒的時(shí)間加
長(zhǎng)。
（5）及時(shí)清理套筒內(nèi)的飛濺，定期清理送絲管。
6.14 焊接環(huán)境
（1） 焊接環(huán)境溫度低于-5℃對(duì)于不銹鋼管道的焊接必須采取提高焊接環(huán)境溫度的措
施；
（2）雨雪天氣，相對(duì)濕度大于90%或手工焊風(fēng)速大于8m/s、氬弧焊風(fēng)速大于2m/s，必須采取防護(hù)措施，否則嚴(yán)禁施焊。
（3）焊縫外觀檢驗(yàn)
1）焊縫外觀應(yīng)成型良好，無裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、咬邊存在。
2）焊縫表面不低于管道表面，焊縫余高符合規(guī)范要求。
（4）焊縫無損檢測(cè)
1）工程施工執(zhí)行《石油化工劇毒、易爆、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （SH3501-2002）標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)焊縫進(jìn)行100%射線探傷，Ⅱ級(jí)合格（JB4730）
2）對(duì)不合格焊縫的返修返修前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量分析當(dāng)同一部位的返修次數(shù)不得超過兩次。
3）需要返修的焊縫應(yīng)準(zhǔn)確找出缺陷位置，返修焊縫焊接時(shí)按原焊接工藝進(jìn)行，并對(duì)補(bǔ)焊處用原規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。
7.推廣運(yùn)用
我公司已將該技術(shù)先后運(yùn)用于沈陽(yáng)重型機(jī)器有限責(zé)任公司廣深港過江隧道盾構(gòu)機(jī)低壓管路安裝工程、北京動(dòng)力機(jī)械研究所燃料動(dòng)力站設(shè)備及管道安裝工程、中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院空氣壓縮機(jī)站及氣源系統(tǒng)集成。
【分類號(hào)】：TF762.3
前言
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)的鋼產(chǎn)量和用量均達(dá)到世界第一位，這極大地推動(dòng)了焊接技術(shù)的發(fā)展，目前中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作量已達(dá)到世界焊接強(qiáng)國(guó)的水平[1]。隨著海洋裝備、航空探測(cè)器、大飛機(jī)、高速列車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)焊接技術(shù)和焊接質(zhì)量的要求越來越高，因此提高焊接過程的生產(chǎn)效率，探尋和發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的焊接方法已成為滿足實(shí)際生產(chǎn)需要的重要任務(wù)[2-4]。隨著先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)單絲焊接方法的生產(chǎn)效率已趨于極限，無法滿足現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)發(fā)展的步伐。同單絲焊接技術(shù)相比，雙絲焊具有焊接速度高、熔敷效率高、焊縫質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，能夠極大地提高焊接生產(chǎn)效率，因此受到越來越多的關(guān)注[5-7]。
1. 雙絲焊的分類
根據(jù)焊接特點(diǎn)和保護(hù)方式不同，雙絲焊主要包括雙絲埋弧焊和雙絲氣體保護(hù)焊兩種[8-10]。雙絲埋弧焊因其高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外造船、橋梁、壓力容器和管道領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但是，雙絲埋弧焊只適于平焊長(zhǎng)的直焊縫和圓形縱、環(huán)焊縫，而且焊縫熔深大，其應(yīng)用有一定的局限性。雙絲氣體保護(hù)焊具有焊接高速快、熔敷率高的特點(diǎn)，不僅可以焊接薄板工件，也可以焊接厚板結(jié)構(gòu)，在輸氣管道、壓力窗口、鋼管、橋梁、船舶等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。
根據(jù)焊接電路配置和焊絲的裝配不同，雙絲焊分為串列雙絲焊、并列雙絲焊、串聯(lián)雙絲焊、雙絲三弧焊和雙絲預(yù)熱填絲焊等[11， 12]。本文主要介紹串列雙絲焊、并列雙絲焊、串聯(lián)雙絲焊。
1.1 串列雙絲焊
串列雙絲焊中每根焊絲由一個(gè)電源控制，是目前最受關(guān)注的雙絲焊技術(shù)。氣體保護(hù)串聯(lián)雙絲焊一般稱為TANDEM雙絲焊。根據(jù)焊絲的相對(duì)位置不同，串列雙絲焊分為分離電弧法和共熔池法。在雙絲埋弧焊中，分離電弧法應(yīng)用較廣。分離電弧法實(shí)際上是由兩套傳統(tǒng)的單絲埋弧焊系統(tǒng)組裝而成，設(shè)備簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)。通常情況下，一根焊絲直流反接，另一根焊絲使用交流電源，從而即能夠獲得較大的熔深，也能夠保證焊縫成形美觀，目前該方法已在造船、壓力容器和管道焊接領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
共熔池法同分離電弧焊最大的區(qū)別在于焊槍部分，它同樣包括兩臺(tái)焊機(jī)和兩臺(tái)送絲機(jī)，但只有一把焊槍。共熔池法多用于氣保焊，兩根焊絲分別使用單獨(dú)的導(dǎo)電嘴，共用一個(gè)氣體噴嘴。焊接時(shí)，兩根焊絲分別引弧，在雙電弧中熔化形成一個(gè)熔池。由于雙電弧距離較近，相互干擾，一般使用脈沖電源。
1.2 并列雙絲焊
并列雙絲焊的兩根焊絲共用一個(gè)電源和一個(gè)導(dǎo)電嘴，兩根焊絲平行排列，一般垂直于母材，焊絲的直徑和成分可以更換和調(diào)整，但兩根焊絲的送進(jìn)速度相同。并列雙絲焊實(shí)質(zhì)上是利用兩個(gè)較細(xì)的焊絲來代替一根較粗的焊絲，由于存在兩個(gè)電弧，母材的熱影響區(qū)變寬，但熱輸入變小，焊縫金屬的過熱傾向減小，而且焊接速度較單絲焊有明顯提高。氣體保護(hù)并列雙絲焊一般稱為TWIN-ARC雙絲焊，兩根焊絲共用一個(gè)導(dǎo)電嘴和氣體噴嘴。
1.3 串聯(lián)雙絲焊
串聯(lián)雙絲焊的母材不通電，兩焊絲通過導(dǎo)電嘴分別接電源的正負(fù)兩極，兩焊絲串聯(lián)，電弧在兩焊絲之間產(chǎn)生。焊接時(shí)即可用直流電源也可用交流電源，兩焊絲之間的夾角一般為30-45°。這種焊接工藝熔敷速度是傳統(tǒng)單絲焊的1.5-2倍，由于母材不接電源，母材的熱輸入少，熔深淺，熔敷層金屬的稀釋率一般小于10%。
雙絲間接電弧氣體保護(hù)焊是一種比較新的串聯(lián)雙絲焊技術(shù)，該方法采用直流電源，兩套送絲機(jī)構(gòu)分別控制兩根焊絲的送進(jìn)，電弧可在距工件不同的位置引弧和燃燒，兩極性斑點(diǎn)分別在兩焊絲上，利用弧柱熱量和熔滴攜帶的熱量熔化母材形成焊縫。
2. 雙絲焊的發(fā)展及現(xiàn)狀
雙絲焊的研究基本都是從埋弧焊開始，雙絲自動(dòng)埋弧焊最早的應(yīng)用出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代，該技術(shù)的出現(xiàn)使焊接效率發(fā)生了根本性的提升[13]。雙絲自動(dòng)埋弧焊包括單電源雙絲和串列雙弧兩種，單電源雙絲焊熔透能力較差，一般僅適用于窄間隙焊接，而串列雙弧中雙絲由兩個(gè)電源單獨(dú)控制，具有熔深大、熔敷速度高、焊縫金屬稀釋率接近單絲焊的特點(diǎn)，目前已在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
氣體保護(hù)雙絲焊的研究最早出現(xiàn)在1955 年。同雙絲埋弧焊一樣，雙絲氣保焊也可以減小焊接變形，提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率，同時(shí)節(jié)約焊接材料[14]。國(guó)外科研機(jī)構(gòu)對(duì)于雙絲氣保焊的研究較早，目前已完全掌握相關(guān)設(shè)備的成熟生產(chǎn)工藝。例如，加拿大焊接研究所研制了脈沖雙焊絲GMAW 焊接設(shè)備，用于窄間隙的高強(qiáng)鋼焊接；日本的NKK 船廠采用了雙高速旋轉(zhuǎn)電弧的焊接工藝，用于角焊縫的焊接；奧地利弗尼斯公司成功開發(fā)了單槍雙絲MIG 焊技術(shù)，焊槍尺寸小巧，適應(yīng)于焊件的任何位置焊接。為了適應(yīng)薄板高速焊和厚板高熔敷率焊接，2001 年在德國(guó)埃森展上由奧地利Fronius 公司和德國(guó)CLOOS 公司分別展出了雙絲 MIG 焊設(shè)備，該類設(shè)備是將兩根焊絲按一定角度放在同一個(gè)焊槍噴嘴內(nèi)，兩根焊線分別由各自獨(dú)立的電源供電，焊接過程穩(wěn)定，焊接效率較高，達(dá)到 3～5m/min，該類設(shè)備已在車輛制造、造船、汽車等方面得到了廣泛的應(yīng)用[15-17]。除上述公司外，德國(guó)的BENZEL公司，美國(guó)的Miller、Lincoln公司目前均可以生產(chǎn)成套的TANDEM或TWIN-ARC雙絲焊設(shè)備。
我國(guó)在雙絲焊方面的研究也比較早，在80年代便可以制造出雙絲氣體保護(hù)焊設(shè)備。但后來由于焊接人才缺乏和科研經(jīng)費(fèi)短缺，我國(guó)雙絲焊技術(shù)的研究一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外，目前我國(guó)的雙絲焊設(shè)備基本依賴進(jìn)口，僅德國(guó)的CLOOS公司的TANDEM雙絲焊接系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)便有數(shù)百套。近年來，國(guó)家加大了先進(jìn)焊接技術(shù)領(lǐng)域的資助，我國(guó)在雙絲焊領(lǐng)域的研究迅速發(fā)展，上海交通大學(xué)、西南交通大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)等科研院校均開展了該方面的研究工作，部分機(jī)構(gòu)已經(jīng)具備研制雙絲焊設(shè)備的能力[18-20]。但是，由于研究基礎(chǔ)薄弱，相關(guān)理論知識(shí)缺乏，我國(guó)雙絲焊設(shè)備的整體水平同國(guó)外同類產(chǎn)品還有較大的差距。
3. 雙絲焊的應(yīng)用
3.1 雙絲焊在造船領(lǐng)域的應(yīng)用
2010年，中國(guó)造船業(yè)的三大指標(biāo)即造船完工量、新承接訂單量、手持訂單量均超越老牌造船強(qiáng)國(guó)韓國(guó)和日本，成為世界第一造船大國(guó)。雖然由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的問題，近兩年我國(guó)的造船業(yè)發(fā)展進(jìn)程有所回落，但仍然保持在世界三大造船大國(guó)之列。焊接技術(shù)是船舶制造工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，船舶的焊接技術(shù)水平直接影響著我國(guó)造船業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展前景。
采用雙絲埋弧焊工藝焊接船用高強(qiáng)鋼DH36，焊接質(zhì)量完全滿足中國(guó)船級(jí)社《材料與焊接規(guī)范》的技術(shù)要求，焊接熔敷率較單絲埋弧焊有明顯提高，焊接道次減少，20-30mm厚度的鋼板能夠?qū)崿F(xiàn)雙面單道焊，焊接效率大大提高[21]。對(duì)于60mm厚度的DH36 鋼采用交流方波雙絲埋弧焊方法，通過優(yōu)化焊接工藝，焊接接頭的低溫?cái)嗔秧g性（0 °C）明顯改善。采用小電流、低速焊的工藝，焊縫的斷裂韌性裂紋尖端張開位移（CTOD）值比常規(guī)工藝提高約85%，熱影響區(qū)提高近4倍；采用大電流、高速焊的工藝，焊縫的斷裂韌性 CTOD 值比常規(guī)工藝提高近3倍，熱影響區(qū)提高近2倍[22]。
高強(qiáng)度船體用EH36是一種經(jīng)過細(xì)晶處理的鎮(zhèn)靜鋼，其焊接熱影響區(qū)組織與性能對(duì)焊接熱輸入較敏感，熱影響區(qū)淬硬傾向大，氫致裂紋敏感性較大。相比較傳統(tǒng)單絲CO2氣保焊，采用雙絲CO2氣保焊焊接EH36，焊接接頭的屈服強(qiáng)度、延伸率和低溫韌性（-40 °C）均顯著改善。另外，在單根焊絲具有相同電流和電壓的前提下，獲得相同的焊縫寬度時(shí)，雙絲焊的焊接速度比單絲焊提高1倍，生產(chǎn)效率大大提高[23]。
3.2 雙絲焊在高速列車領(lǐng)域的應(yīng)用
我國(guó)的高速列車技術(shù)經(jīng)過近20年的發(fā)展，通過消化吸收和自主創(chuàng)新相結(jié)合的發(fā)展道路，逐漸突破高速列車的關(guān)鍵技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了高速列車的自主制造。2010年CRH380AL新一代高速列車創(chuàng)造了486.1 km/h的世界高速鐵路最高運(yùn)營(yíng)速度，標(biāo)志著我國(guó)高速列車技術(shù)已躋身世界高速列車技術(shù)先進(jìn)行列。高速列車的高速化主要取決于車身的輕量化材料和車體結(jié)構(gòu)，因此高速列車承載結(jié)構(gòu)輕量化的研究至關(guān)重要。
鋁合金因其比強(qiáng)度高、耐蝕性好、成型工藝好等優(yōu)點(diǎn)，在高速列車車體中得到廣泛應(yīng)用。但是，鋁合金活性高，鋁與氧的親和力在，焊縫中容易形成氧化鋁夾渣。鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)和膨脹系數(shù)也較大，焊接時(shí)需要高的熱輸入，容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形甚至裂紋。目前鋁合金的有效焊接方法主要為鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊[24]。鎢極氬弧焊適合焊接的板厚范圍為1-20mm，熔化極氬弧焊采用高熔敷率焊接（大電流、粗焊絲，適用于厚板）時(shí)，熱輸入過大，焊縫成形較差，若采用高速焊接（高電流密度、細(xì)焊絲，適用于薄板）時(shí)，對(duì)送絲速度的要求較高。
雙絲焊接技術(shù)可以解決高速列車鋁合金焊接時(shí)存在的問題，不僅可以獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，還可以提高焊接效率。以CRH3型動(dòng)車組車體用6005A-T6鋁合金為例，采用奧地利IGM Robot RTI 330-S雙絲焊接系統(tǒng)，通過優(yōu)化工藝參數(shù)，焊接接頭組織比單絲焊更為致密和均勻，抗拉強(qiáng)度和延伸率均有所提高，焊接速度顯著提高，目前該技術(shù)工藝已實(shí)際應(yīng)用于CRH3高速動(dòng)車組的生產(chǎn)中[25]。采用雙絲MIG焊焊接6082-T6鋁合金時(shí)，由于雙絲焊熱輸入較小，焊接接頭晶粒較小，熱影響區(qū)較窄，硬度及抗拉強(qiáng)度相比單絲焊接接頭略有提高，但雙絲焊焊接速度大大提高[26]。另外，雙絲焊在2219、7A52等鋁合金的焊接也被學(xué)者廣泛研究，通過調(diào)整工藝參數(shù)，雙絲焊接技術(shù)均能夠獲得良好的焊接接頭，不僅力學(xué)性能優(yōu)于單絲焊接接頭，耐蝕性也有所提高[27-30]。
3.3 雙絲焊在管道焊接領(lǐng)域的應(yīng)用
管道工程主要用于輸送各種介質(zhì)，作為一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，管道工程已廣泛地存在于石油、化工、電力、建筑和市政等行業(yè)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，東部沿海地區(qū)的能源消耗越來越多，石油、天然氣等戰(zhàn)略能源物質(zhì)的輸送變得尤為重要，逐漸得到國(guó)家的重視。近年來，隨著“西氣東輸”等大型管道工程的開展，鋼管材料的使用量大幅增加。同其他焊接結(jié)構(gòu)不同，管道即要承受一定的壓力，還要完全保證傳輸物質(zhì)不能泄露，因此鋼管的焊接質(zhì)量要求較高，焊接接頭不僅具有良好的力學(xué)性能，還要具有較好的致密性和耐蝕性，以保證管道工程的安全運(yùn)行。
目前管道工程主要采用X系列管線鋼，代表鋼種有X60、X65、X70和 X80。管線鋼的焊接主要為環(huán)焊縫或螺旋焊縫，而且管徑較大，管壁較厚，因此主要采用埋弧焊焊接。同單絲埋弧焊相比，雙絲埋弧焊減少了咬邊焊接缺陷，焊接速度提高30-40%，滿足了鋼管的高速焊接。雙絲埋弧焊工藝特別適用于厚管的焊接，22mm厚板可單面焊雙面成型，甚至可以焊接300mm厚的焊件。埋弧焊管工藝一般采用串列雙絲焊技術(shù)，采用直流+交流的形式，前絲采用直流電，后絲采用交流電，即可以獲得足夠的熔深，以能夠得到滿意的焊縫[31，32]。大管徑X65級(jí)鋼管對(duì)接環(huán)焊縫焊接時(shí)，采用U形坡口多層焊工藝，在較小的熱輸入下，可以保證焊接接頭具有優(yōu)良的拉伸性能和斷裂韌性，焊縫效率大大提高，完全能夠應(yīng)用于陸地和海底油氣管道[33]。
4. 雙絲焊的前景及展望
“十二五”期間，“發(fā)展高效焊接”、“提高焊接機(jī)械化、自動(dòng)化水平”是焊接技術(shù)發(fā)展的方向和目標(biāo)。雙絲焊以高速、高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)越來越被焊接界人士認(rèn)同，在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越多。我國(guó)每年造船用鋼量可達(dá)上千萬噸，油氣管道用鋼在200萬噸以上，若全面采用雙絲焊工藝，其能源節(jié)約將非常可觀，而且生產(chǎn)效率大大提高，其發(fā)展前景非常廣闊。此外，中俄、中緬、中國(guó)-中亞油氣管道工程以及中國(guó)西氣東輸三線工程的建設(shè)為雙絲焊接技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了空間的機(jī)遇。隨著雙絲焊技術(shù)的不斷成熟和完善，雙絲焊工藝也同焊接機(jī)器人相整合，焊接效率和自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高。同時(shí)，三絲甚至多絲焊工藝也在逐漸出現(xiàn)，新的電弧組合焊接工藝方法也被學(xué)者廣泛研究。相信在不久的將來，焊接產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入全新的發(fā)展時(shí)期，先進(jìn)的焊接技術(shù)和工藝將不斷涌現(xiàn)，從而推動(dòng)機(jī)械加工行業(yè)整體水平的提升。
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我是一個(gè)特別熱愛本職工作的電焊工。在我進(jìn)廠的這幾年來我始終堅(jiān)守著一個(gè)信念：那就是對(duì)工作腳踏實(shí)地、真抓實(shí)干;對(duì)自己的工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，確保質(zhì)量零差錯(cuò);對(duì)自己嚴(yán)格要求，對(duì)徒弟真實(shí)傳授，富有愛心;對(duì)社會(huì)要真誠(chéng)奉獻(xiàn)不計(jì)名利。正是擁有這個(gè)信念，我從未放棄對(duì)工作的熱愛，盡職盡責(zé)，勇于創(chuàng)新。
在我剛從一名學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)橐幻姾腹r(shí)，我就虛心學(xué)習(xí)努力提高技術(shù)水平。在同年入廠的青工中以優(yōu)異的成績(jī)脫穎而出，考取了各種焊接資質(zhì)并達(dá)到一線員工焊接水平，并且提前轉(zhuǎn)正參加工作。
在我剛從事焊接專業(yè)，對(duì)焊接工作還是半知半解時(shí)，我認(rèn)識(shí)了李萬君師傅，是他教會(huì)我如何正確使用焊接方式、方法，如何調(diào)節(jié)心態(tài)和焊接位置的質(zhì)量要求。我十分榮幸地參加了焊接車間的焊工高級(jí)班，在高級(jí)班學(xué)習(xí)過程中從理論到實(shí)際，一方面要學(xué)習(xí)理論知識(shí)，在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)際操作。另一方面又不能因?yàn)閷W(xué)習(xí)而耽誤生產(chǎn)任務(wù)，高級(jí)班的部分時(shí)間都是要從休息時(shí)間來學(xué)習(xí)技能。培訓(xùn)時(shí)間都是利用中午或休息日進(jìn)行，正是我們高級(jí)班這種不怕苦不怕累的精神，培養(yǎng)了我們這一批車間的技術(shù)骨干。在工作中李xx既是我的師傅又是我的導(dǎo)師，在我工作中遇到難題，無法解決時(shí)我就會(huì)請(qǐng)教李師傅，堅(jiān)決做到四勤“勤問，勤看，勤學(xué)，勤動(dòng)腦”。使我不斷地提高自身的能力和水平。
熟練操作規(guī)程我從工藝要求入手，在工作時(shí)間之外我利用中午休息時(shí)間學(xué)習(xí)工藝文件，拿著工藝文件對(duì)照我所焊接的焊接位置，堅(jiān)決做到熟知熟記。并在車間組織的工藝文件考試得到滿分，在“一口清”活動(dòng)中得到優(yōu)異成績(jī)。
我深刻的知道作為一名電焊工不但要會(huì)學(xué)習(xí)、會(huì)工作，而且還要深刻理解公司領(lǐng)導(dǎo)講話的中心意義，在董事長(zhǎng)提出“一點(diǎn)也不能差，差一點(diǎn)也不行”的質(zhì)量要求后，我就研究在我從事的焊接過程中有那些不足，并立項(xiàng)攻關(guān)。尤其是在2010年的250公里﹨小時(shí)第三單生產(chǎn)過程中我細(xì)心專研工藝文件，解決了在一單和二單生產(chǎn)過程中存在的焊接缺陷。我利用焊接方法解決了在一單和二單一步焊接各別打壓漏氣的問題，并將我的經(jīng)驗(yàn)傳授給我身邊的同志，保證質(zhì)量合格率達(dá)到100﹪。并且利用焊接手法解決在一單和二單一步焊接內(nèi)筋板咬邊的問題，保證質(zhì)量合格率達(dá)到100﹪，同時(shí)在生產(chǎn)過程中交檢合格率達(dá)到100﹪。并且受到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督師、質(zhì)量檢查員和公司領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)。
目前，公司開展“提質(zhì)提能 再攀高峰”的關(guān)鍵時(shí)刻，面對(duì)年產(chǎn)7000個(gè)轉(zhuǎn)向架的嚴(yán)峻考驗(yàn)，我身為長(zhǎng)客的一份子，投身于長(zhǎng)客的發(fā)展，我將盡職盡責(zé)努力為長(zhǎng)客的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力量。
優(yōu)秀焊工工匠的主要事跡【2】
春天如期而至，高彥望著正在吐綠的枝頭，33年的工作經(jīng)歷又一次清晰的呈現(xiàn)出來。從一個(gè)對(duì)電焊一無所知的少年，一步步成長(zhǎng)為焊工技師和集團(tuán)公司的技術(shù)能手，他的每一步足跡都留下了辛勤耕耘的汗水?；厥淄拢邚┬木w平靜。
鍥而不舍，苦練焊工本領(lǐng)
1970年6月份，16歲的高彥參加工作，分配到大慶煉油廠一營(yíng)，從此，與電焊結(jié)下了一段深深的情緣。1973年，他所在的單位承接了動(dòng)力站3臺(tái)鍋爐的安裝任務(wù)，其中的水冷壁管焊接都是成排、間距極小的固定口，必須達(dá)到單面焊、雙面成型質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且焊口還要進(jìn)行拍片檢測(cè)和100%的通球檢驗(yàn)。當(dāng)時(shí)工人的文化素質(zhì)普遍不高，技術(shù)要求遠(yuǎn)不及現(xiàn)在嚴(yán)格，大部分焊口也不拍片檢驗(yàn)，人們僅以焊口是否滲漏、成型是否美觀來衡量焊工水平的高低，因此，這樣的焊接要求，無疑是向每一名焊工提出了挑戰(zhàn)。為了能夠盡快提高焊接水平通過考試，圓滿地完成焊接任務(wù)，高彥和幾名青工利用一臺(tái)閑置的坡口機(jī)，上午加工管件坡口，下午將管件抬到工地，在生產(chǎn)任務(wù)緊張，又缺少電焊機(jī)情況下，他們就見縫插針，在師傅們休息時(shí)間進(jìn)行練兵。練到一定程度后，他就用氣焊割開焊道，不斷對(duì)鈍邊的厚薄、間隙的大小進(jìn)行調(diào)整，終于摸索出了最佳焊接參數(shù)，順利地通過了考試，使他有機(jī)會(huì)第一次接觸到了射線口。實(shí)際操作中，他的焊口全部通過通球檢驗(yàn)，射線抽查檢測(cè)，一次合格率達(dá)到了100%。這次施工，使高彥真正認(rèn)識(shí)到了焊接在工業(yè)化生產(chǎn)中的重大作用和它的獨(dú)特性，也令他對(duì)電焊產(chǎn)生了濃厚的興趣。
1975年，高彥參加了化肥廠尿素裝置的建設(shè)。這套裝置的設(shè)備為荷蘭進(jìn)口，所有焊工必須通過英國(guó)焊接專家的考試，才能上崗操作。由于是第一次與外國(guó)專家合作，工程指揮部非常重視，組織了大規(guī)模的練兵活動(dòng)。經(jīng)過了一段時(shí)間的練習(xí)，雖然所有焊口的內(nèi)外成型都十分美觀，但是經(jīng)超聲波檢測(cè)，焊逢局部經(jīng)常出現(xiàn)氣孔。領(lǐng)導(dǎo)們看到這種情況經(jīng)常搖頭，眼神中逐漸留露出無奈和不信任。這種眼神深深地刺痛了高彥，他想：不管你是中國(guó)人，還是外國(guó)人，只要你是用手工焊的，你能焊好，我就不信我焊不好。
這時(shí)，承擔(dān)化肥廠合成氨裝置建設(shè)的四化建焊工已經(jīng)來到現(xiàn)場(chǎng)，正在接受外國(guó)專家的考試。得知這一消息后，高彥馬上帶上一塊護(hù)目鏡，趕到了考試現(xiàn)場(chǎng)。經(jīng)過過細(xì)心的觀察，發(fā)現(xiàn)人家的焊法與自己的有著較大的不同，回來后就模仿練習(xí)，收到了非常好的效果。從那以后，高彥經(jīng)常往返臥龍兩地，學(xué)習(xí)高手的焊接方法。刻苦扎實(shí)的練兵，使他掌握了許多焊接要領(lǐng)，技術(shù)上有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。作為首批迎考焊工，他順利地通過了外國(guó)焊接專家的考試。初嘗成功，高彥深深地體會(huì)到：要想成為一名優(yōu)秀的電焊工，就要打破常規(guī)，要不斷地學(xué)習(xí)、消化和吸收先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，敢于在失敗中總結(jié)教訓(xùn)，要有鍥而不舍的精神，才能不斷的提高技術(shù)水平?，F(xiàn)場(chǎng)施工中，由于他在工作上嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，經(jīng)外國(guó)專家抽檢的238道焊口，探傷一次合格率達(dá)到100%，并被破例允許，成為工地上未經(jīng)試件考試，就可參加不銹鋼管線焊接的第一人。在這里，高彥認(rèn)識(shí)了英國(guó)的焊接專家賴德。這位技藝高超，對(duì)工作高度負(fù)責(zé)的英國(guó)人，對(duì)他影響非常大。當(dāng)時(shí)，許多人都知道賴德有一個(gè)隨身攜帶小筆記本，上面記錄了每個(gè)焊工的名字。他在高彥名字的后面，鄭重地畫上了五個(gè)“五角星”。他解釋說，五星相當(dāng)于五星上將，在美國(guó)只有最好的焊工才能獲此殊榮。
榮譽(yù)只代表一個(gè)人過去的成績(jī)，焊接專家的評(píng)價(jià)沒有成為高彥炫耀的資本，而是轉(zhuǎn)化成了不斷努力、繼續(xù)登攀動(dòng)力。從那以后，他每焊一道焊口都要比別人多付出2—3倍的汗水，所有經(jīng)過抽檢的焊口，合格率全部達(dá)到了100%。同時(shí)，高彥還在工余時(shí)間，自學(xué)了《焊工工藝學(xué)》、《鋼制壓力容器焊接工藝》、《日本焊工培訓(xùn)教材》等理論書籍，先后四次考取了大慶市壓力容器、壓力管道焊工指導(dǎo)教師證書。
滿腔熱情，帶出過硬群體
1990年末，高彥調(diào)入了鉚焊車間，主要的工作任務(wù)是負(fù)責(zé)焊工培訓(xùn)，提高車間整體的焊接水平，并配合廠里爭(zhēng)取國(guó)家三類壓力容器制造許可證。當(dāng)時(shí)的鉚焊車間，27名焊工中僅有17人持有壓力容器焊接操作證，操作項(xiàng)目75項(xiàng)，一些特殊材質(zhì)和先進(jìn)的焊接技方法操作證上也是空白，尤其是氬弧焊封底和不銹鋼焊接也只有幾個(gè)人可以操作，但也不夠熟練;多數(shù)焊工對(duì)自己的焊口質(zhì)量沒有把握，返修率較高。面對(duì)現(xiàn)狀，高彥想：作為一名焊工指導(dǎo)教師，是企業(yè)培養(yǎng)了我，我所掌握的技術(shù)，不僅屬于我個(gè)人，更屬于企業(yè)，我要回報(bào)企業(yè)的就是釋放全部的能量，帶出一批更加出色的焊工，讓更多的人成為技術(shù)上的尖子、行業(yè)上的狀元。
他在生產(chǎn)相對(duì)空閑的時(shí)間舉辦了焊工技術(shù)學(xué)習(xí)班，毫不保留地把自己掌握的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)傳授給了每個(gè)人。兩個(gè)多月的練兵過后，所有焊工的試件經(jīng)過射線檢測(cè)，95%達(dá)到了2級(jí)口以上;全年拍片1萬余張，合格率由1990年以前不足90%，提高到了96.5%;半年當(dāng)中，有三批焊工取得了96項(xiàng)操作項(xiàng)目，車間可操作項(xiàng)目增加到了171項(xiàng);持證焊工增加到了24人。
1992年，原機(jī)修廠成功地獲得三類壓力容器制造許可證，高彥受到了領(lǐng)導(dǎo)的嘉獎(jiǎng)。1991年—2002年的12年中，鉚焊車間合計(jì)拍片133740張，合格率達(dá)到97%，節(jié)省拍片費(fèi)用近百萬元。數(shù)百名焊工經(jīng)過鍛煉，逐步成長(zhǎng)為企業(yè)發(fā)展中的骨干力量。有12人、14次獲得總廠技術(shù)運(yùn)動(dòng)會(huì)電焊的前三名;他的徒弟中，1人獲得大慶技術(shù)比賽電焊第一名、省第四屆技術(shù)運(yùn)動(dòng)會(huì)電焊第五名，并榮獲省機(jī)械行業(yè)技術(shù)能手稱號(hào)，晉升為焊工技師;1人被集團(tuán)公司送到西安交大焊接系學(xué)習(xí)深造。
成功來自于辛勤汗水的澆灌。鉚焊車間的焊接水平實(shí)現(xiàn)了一個(gè)嶄新的跨越，在高彥的組織下，他們不僅成功地完成了乙烯裂解爐16臺(tái)第一急冷鍋爐制造、化肥廠121C換熱器修復(fù)等多項(xiàng)重要的焊接任務(wù)，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，更為企業(yè)贏得了信譽(yù)，樹立了良好的整體形象。
1994年，原機(jī)修廠獲得了吉林熱電廠兩臺(tái)熱網(wǎng)加熱器的修復(fù)信息。經(jīng)過激烈的競(jìng)爭(zhēng)，鉚焊車間承接到一臺(tái)的修復(fù)任務(wù)，另一臺(tái)被業(yè)主委給了撫順的一家企業(yè)。這次修復(fù)的難度主要是異種鋼焊接，所有管口都需用全自動(dòng)鎢極氬弧焊完成。但他們只有一臺(tái)自動(dòng)焊接和兩臺(tái)手工焊機(jī)，難以如期完成任務(wù)。高彥認(rèn)真研究全自動(dòng)焊機(jī)的工作原理，把自動(dòng)焊機(jī)上的參數(shù)全部設(shè)置到手工焊機(jī)上，利用手工氬弧焊機(jī)模仿自動(dòng)焊一脈一送絲工作過程，反復(fù)試驗(yàn)，效果極佳，焊接質(zhì)量不僅全部合格，而且焊道成型和與自動(dòng)焊接同樣美觀。這樣3臺(tái)焊機(jī)同時(shí)施焊，大大提高了焊接速度?？吹竭@樣的質(zhì)量，業(yè)主立即將已經(jīng)委出的另一臺(tái)換熱器運(yùn)了回來，交給他們來修復(fù)。當(dāng)全部焊接告捷后，吉林熱電廠為他們擺宴慶功，該廠的總工程師直率地說，以前都是施工單位請(qǐng)我們喝酒，今天是我們請(qǐng)施工單位，這在我們廠還是第一次，大慶人的質(zhì)量我們無可挑剔。
永不滿足，創(chuàng)新焊接技術(shù)
作為一名焊工技師，創(chuàng)新和推廣新的焊接方法，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減輕手工焊有毒煙塵對(duì)焊工的傷害，成了高彥長(zhǎng)期為之奮斗目標(biāo)。
1996年，車間承接了17臺(tái)不銹鋼料倉(cāng)的制造任務(wù)，這批料倉(cāng)直徑為2—4.5米，壁厚6-8毫米，手工施焊焊需要三遍，焊工要在有限的作業(yè)空間內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間清根打磨。高彥經(jīng)過認(rèn)真細(xì)心的試驗(yàn)，摸索出了一套最佳焊接參數(shù)，不但可以用熔化極焊接，而且對(duì)現(xiàn)有的埋弧焊設(shè)備稍加改造，完全采用全自動(dòng)熔化極氣體保護(hù)焊接，在背面加一襯墊，只需焊接一遍，就能做到單面焊接雙面成型的效果，而且成型美觀。焊口經(jīng)過檢測(cè)，各種機(jī)械性能全部合格，100
%達(dá)到了二級(jí)口以上。同時(shí)更主要是焊工可以不進(jìn)入容器內(nèi)焊接，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)人體的傷害，提高焊接效率8倍多。這種方法的成功應(yīng)用，不但填補(bǔ)了機(jī)修廠的焊接史一項(xiàng)空白，而且在國(guó)內(nèi)也是首次應(yīng)用。之后他又將其撰寫成論文，發(fā)表在《焊接》雜志上。
關(guān)鍵詞： 焊接技能；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；考評(píng)員
Key words： welding skills；national standards；assessor
中圖分類號(hào)：C975 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）16-0206-02
0 引言
焊工是操作焊接和氣割設(shè)備，進(jìn)行金屬工件的焊接或切割成型的人員，為促進(jìn)安全生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，規(guī)范特種作業(yè)管理，國(guó)家規(guī)定持證上崗制度，該制度有效降低事故率，提高作業(yè)人員的理論水平和實(shí)踐操作技能[1]。
持證上崗對(duì)考評(píng)工作提出迫切要求，嚴(yán)格考核是焊接考評(píng)員的職責(zé)和義務(wù)，在今后考評(píng)工作中必須做好以下幾個(gè)方面工作。
1 深化對(duì)焊接技術(shù)的認(rèn)識(shí)
焊接技術(shù)是提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量、保證結(jié)構(gòu)安全和延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命先進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)，目前已經(jīng)滲透到各個(gè)工程領(lǐng)域。要真正發(fā)揮焊接優(yōu)勢(shì)，保證焊接質(zhì)量焊工素質(zhì)是關(guān)鍵，必須加強(qiáng)指導(dǎo)和考評(píng)，促進(jìn)焊接技能提升。
2 學(xué)習(xí)和執(zhí)行焊工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握焊工考試與管理規(guī)則等有關(guān)規(guī)定
焊工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共設(shè)初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)、技師、高級(jí)技師五個(gè)等級(jí)。焊工申報(bào)人員必須具有初中及以上文化程度，具有一定的學(xué)習(xí)理解和表達(dá)能力及身體素質(zhì)，需懂得安全用電和焊接勞動(dòng)保護(hù)知識(shí)，明確焊接環(huán)境保護(hù)及安全操作規(guī)程，特殊條件與材料的安全操作規(guī)程等；具備簡(jiǎn)單裝配圖、焊接裝配圖的識(shí)讀和焊縫符號(hào)與焊接方法代號(hào)表示的能力；掌握金屬晶體結(jié)構(gòu)、合金的組織結(jié)構(gòu)及鐵碳合金的基本知識(shí)，F(xiàn)e-C相圖的構(gòu)造及應(yīng)用，鋼的熱處理基本知識(shí)；知道常用金屬材料及物化和力學(xué)性能，碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬的分類、牌號(hào)、成份、性能和用途；清楚電磁的基本知識(shí)，變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理，能夠完成鉗工和板金工簡(jiǎn)單工作。
申報(bào)初級(jí)焊工需在本職業(yè)連續(xù)見習(xí)工作2年以上，或經(jīng)焊工初級(jí)正規(guī)培訓(xùn)達(dá)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)學(xué)時(shí)數(shù)并取得畢（結(jié)）業(yè)證書。取得焊工職業(yè)資格證書后，連續(xù)從事焊工工作一定年限，經(jīng)焊工相應(yīng)級(jí)別正規(guī)培訓(xùn)達(dá)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)時(shí)數(shù)，并取得畢（結(jié)）業(yè)證書，或取得職業(yè)資格證書后，連續(xù)從事焊工工作達(dá)到規(guī)定年限可申報(bào)更高級(jí)別考評(píng)，取得經(jīng)勞動(dòng)保障行政部門審核認(rèn)定的中、高等以上職業(yè)學(xué)校焊工畢業(yè)證書及滿足規(guī)定工作年限可申報(bào)相應(yīng)級(jí)別焊工。
3 堅(jiān)持焊工考核標(biāo)準(zhǔn) 不斷提高技能操作考評(píng)能力和水平
初級(jí)焊接技術(shù)以手工電弧焊操作為主，考核焊前勞動(dòng)保護(hù)、材料、工件、設(shè)備準(zhǔn)備工作以及焊后檢查和返修工作；中級(jí)增加焊接質(zhì)量控制、常見材料焊接以及焊接缺陷分析和焊接檢驗(yàn)；高級(jí)通過特殊材料焊接，將中級(jí)焊接質(zhì)量控制考核升級(jí)為焊接接頭試驗(yàn)、增加考核典型容器和結(jié)構(gòu)的焊接。技師主要側(cè)重焊接工藝規(guī)程制定、新型材料的焊接、特種焊接方法、焊接機(jī)構(gòu)靜載強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)可靠性分析、焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、焊接生產(chǎn)和質(zhì)量管理、焊接生產(chǎn)管理、技術(shù)文件編寫；高級(jí)技師側(cè)重焊接自動(dòng)控制、施工組織設(shè)計(jì)、科學(xué)試驗(yàn)及研究。按照國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，在對(duì)技師、高級(jí)技師進(jìn)行職業(yè)技能鑒定時(shí)，還需要進(jìn)行綜合評(píng)審，考生總結(jié)考評(píng)員工作和研究成果撰寫論文或技術(shù)總結(jié)并答辯。評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)：選題科學(xué)、先進(jìn)，具有推廣和應(yīng)用價(jià)值；整體結(jié)構(gòu)合理，層次清楚，有邏輯性；文字表述準(zhǔn)確、通順得20分。選題不具有科學(xué)先進(jìn)性，沒有推廣和應(yīng)用價(jià)值酌情扣5-8分，整體結(jié)構(gòu)邏輯性差，層次不清酌情扣3-6分，文字表述不規(guī)范，語句不通順酌情扣2-6分[3]。內(nèi)容具有科學(xué)性、先進(jìn)性和推廣應(yīng)用價(jià)值，內(nèi)容充實(shí)，論點(diǎn)正確，論據(jù)充分有效得40分。創(chuàng)新或不具有科學(xué)性和領(lǐng)先水平酌情扣10-15分，不具備推廣應(yīng)用價(jià)值低酌情扣5-10分。內(nèi)容不充實(shí)，論據(jù)不充分酌情扣5-15分。答辯時(shí)思路清晰，表達(dá)準(zhǔn)確，語言流暢得40分，思路不清晰酌情扣5-15分，表達(dá)不準(zhǔn)確酌情扣5-15分，語言不流暢酌情扣5-10分。
本文以20#鋼管V形坡口對(duì)接水平固定手工電焊弧為例結(jié)合考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)按照焊接工藝要求確定如下高級(jí)工評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。勞保著裝及工具準(zhǔn)備齊全，參數(shù)設(shè)置、設(shè)備調(diào)試正確符合要求得5分，焊接操作，試件固定的空間位置要求水平得10。著裝不合格，參數(shù)設(shè)置及工具每缺一項(xiàng)或不符合標(biāo)準(zhǔn)各扣1分；試件固定的空間位置不合乎要求無分。
焊縫表面無焊瘤、氣孔、燒穿、夾渣缺陷、未焊透得15分，有上述任何一項(xiàng)缺陷不得分；焊縫咬邊要求深度不大于0.5mm，兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)度不超過焊縫有效長(zhǎng)度的10%，合格得10分，咬邊深度不超過0.5mm，累計(jì)長(zhǎng)度每5mm扣1分，超過5mm不得分，咬邊深度大于0.5mm不得分；背面凹坑深度在20%以內(nèi)且最大2mm，背面凹坑總長(zhǎng)度不超過焊縫有效長(zhǎng)度的10%，深度不大于1.2mm得5分，長(zhǎng)度每超過10mm扣1分，超過50mm不得分，深度超過1.2mm時(shí)不得分；焊縫余高0-4mm得8分，每超標(biāo)一處扣2分，最多扣8分；寬度差不超過2mm得7分，超標(biāo)一處扣2分，扣完7分為止；錯(cuò)邊不超過10%得5分，大于0.6mm無分。焊縫內(nèi)部X射線探傷后達(dá)到Ⅰ級(jí)片得30分，Ⅱ級(jí)片得15分，Ⅲ級(jí)片不得分。操作全部符合要求，設(shè)備工具復(fù)位，試件擺放整齊、場(chǎng)地清理干凈得5分，一處不符合要求扣1分；操作時(shí)間超過40分鐘后每超一分鐘扣2分。如果焊縫出現(xiàn)裂紋、未熔合，或焊接操作時(shí)任意更改焊件位置，或焊縫原始表面破壞，以及操作時(shí)間超過60分鐘實(shí)操成績(jī)按零分計(jì)算。
4 遵守考評(píng)員職業(yè)道德情操
進(jìn)行職業(yè)技能考核前，考評(píng)員應(yīng)該熟知考核等級(jí)、項(xiàng)目、內(nèi)容、要求及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)；做好考核場(chǎng)地、設(shè)備、工、卡、量具的檢查及其考核所用材料的檢驗(yàn)；在考評(píng)過程中，獨(dú)立完成考評(píng)員負(fù)責(zé)的任務(wù)，不與評(píng)分人員相互暗示或溝通；非特殊情況不參與監(jiān)場(chǎng)，不與考生見面；嚴(yán)格按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及要求逐項(xiàng)測(cè)評(píng)打分，認(rèn)真填寫測(cè)評(píng)記錄并簽名；鑒定對(duì)象有違紀(jì)行為，視情節(jié)輕重分別給予勸告、警告、終止考核、宣布成績(jī)無效等處理，并將處理結(jié)果填寫在考場(chǎng)記錄上；操作技能考核的檢測(cè)、評(píng)分工作完成后，寫出考評(píng)報(bào)告，并向有關(guān)部門提出鑒定意見；協(xié)助考務(wù)人員做好考務(wù)工作；不斷努力學(xué)習(xí)職業(yè)技能鑒定知識(shí)和技術(shù)，提高鑒定水平。研究職業(yè)技能鑒定工作中出現(xiàn)的新情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，向鑒定中心提出改進(jìn)工作的建議。
5 考評(píng)員需執(zhí)行的工作計(jì)劃
①嚴(yán)格按照要求進(jìn)行考評(píng)準(zhǔn)備。積極參加考評(píng)前集中培訓(xùn)，熟悉鑒定考評(píng)申報(bào)條件、計(jì)劃，掌握鑒定考評(píng)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和鑒定的項(xiàng)目、內(nèi)容、方法及評(píng)分要求等，做好資格審查等。②提高實(shí)際操作水平。技能操作考評(píng)最重要的環(huán)節(jié)，要求考生做到必須首先要求考評(píng)員做的更好，必須堅(jiān)持不斷學(xué)習(xí)和提高考評(píng)員技能水平，才能勝任考評(píng)工作。③公平公正現(xiàn)場(chǎng)考評(píng)。根據(jù)考評(píng)現(xiàn)場(chǎng)條件，根據(jù)考評(píng)制度和規(guī)程靈活處理現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生實(shí)際問題，確保做到考評(píng)過程中嚴(yán)格執(zhí)行考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，確?？荚u(píng)質(zhì)量。④學(xué)習(xí)、遵守職業(yè)道德及職業(yè)技能鑒定法律法規(guī)。在考評(píng)工作中認(rèn)真履行考評(píng)人員的基本職責(zé)，嚴(yán)格遵守考評(píng)人員守則，做到愛崗、敬業(yè)，一心一意地為焊接行業(yè)發(fā)展服務(wù)，為考評(píng)對(duì)象服務(wù)，公平、公正的對(duì)待每一次考評(píng)工作和每一個(gè)參加考評(píng)人員，嚴(yán)格遵守職業(yè)技能鑒定法律法規(guī)，廉潔自律，杜絕，做好職業(yè)技能鑒定考評(píng)工作。
參考文獻(xiàn)：
為改善鋼的性能，Q460鋼在冶煉時(shí)一般會(huì)比Q345鋼加入更多的一些合金元素，提高了鋼的強(qiáng)度，但有可能因此而降低Q460鋼的焊接性，GB/T 1591C2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定的碳當(dāng)量最高值達(dá)到0.46%（熱軋、控軋）、0.53%（正火、正火軋制、正火加回火）、0.47%（TMCP、TMCP+回火）。
低合金高強(qiáng)度鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上加入總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不超過5%的合金元素，屈服強(qiáng)度超過275MPa，并具有不同用途結(jié)構(gòu)所要求的良好的強(qiáng)度、塑性、韌性、焊接性、成型性、耐蝕性、耐熱性、耐低溫性、耐磨性或其它特殊性能，通常以板、帶、型、管等鋼材形式供應(yīng)，用戶不需經(jīng)過重新熱加工、熱處理而直接使用的結(jié)構(gòu)鋼種可稱之為低合金高強(qiáng)度鋼。國(guó)外這類鋼多年來已逐漸形成一個(gè)統(tǒng)一名稱――高強(qiáng)度低合金鋼.
由于低合金高強(qiáng)度鋼不但具有較高的強(qiáng)度和良好的綜合性能，而且還有較好的經(jīng)濟(jì)性，因此，低合金高強(qiáng)度鋼在多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展非常迅速，包括建筑、橋梁、鐵道、船舶、輸送管線、鍋爐、壓力容器、汽車、機(jī)械、核能等領(lǐng)域，并且其應(yīng)用范圍將越來越廣。鋼材的焊接性在一定程度上限制了Q460高強(qiáng)鋼在電力工程中的推廣應(yīng)用，某些工程也只是試驗(yàn)性地采用焊接連接方式，都盡可能地少用或不用焊接，因此，高強(qiáng)鋼的焊接性問題引起了電力行業(yè)內(nèi)眾多工程技術(shù)人員的關(guān)注。大家共同關(guān)注的問題主要有兩方面：1、目前的冶金技術(shù)生產(chǎn)的Q460鋼材力學(xué)性能離散性如何？是否能達(dá)到100%的合格？2、目前的Q460鋼的強(qiáng)化形式是怎樣？是否會(huì)降低其焊接性（包括使用焊接性和工藝焊接性）？為了在生產(chǎn)中采用科學(xué)正確的焊接工藝，保證焊接接頭各項(xiàng)性能指標(biāo)，最終保證應(yīng)用Q460鋼的工程質(zhì)量安全，非常有必要開展Q460高強(qiáng)鋼的焊接性研究，為Q460鋼焊接工藝評(píng)定施焊參數(shù)的制定提供充足、科學(xué)的依據(jù)，這是本論文主要的研究背景和初衷。對(duì)Q460鋼進(jìn)行系統(tǒng)充分的研究，如果驗(yàn)證此鋼材的焊接性良好并適合應(yīng)用于電力工程，可以推動(dòng)更多新建或改造的電力工程使用Q460鋼，將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
因此，本論文不僅能促進(jìn)我公司掌握更多的Q460高強(qiáng)鋼焊接性數(shù)據(jù)，積累更多高強(qiáng)鋼焊接經(jīng)驗(yàn)，完善焊接工藝規(guī)程，并且為公司拓展市場(chǎng)起著積極作用。而且，本論文對(duì)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展有著積極影響，具有較大的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義，正因?yàn)楣こ讨杏兄@樣的需求，Q460鋼的焊接性研究也將是國(guó)內(nèi)有關(guān)單位研究的熱門課題之一，信未來會(huì)有更多的研究成果產(chǎn)生。
我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13304.2C2008《鋼分類》第2部分規(guī)定了按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能或按使用特性進(jìn)行分類的分類方法。GB/T 1591C2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定的鋼材如按照主要特性分類可統(tǒng)一歸類為可焊接低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，如按照主要質(zhì)量等級(jí)可分為優(yōu)質(zhì)低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼兩類。GB/T 1591C2008《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》中各牌號(hào)及各質(zhì)量等級(jí)鋼按GB/T 13304.2C2008《鋼分類》第2部分進(jìn)行分類，Q460各質(zhì)量等級(jí)均屬于特殊質(zhì)量低合金鋼。YB/T 4163C2007《鐵塔用熱軋角鋼》規(guī)定了5類適用于鐵塔用的熱軋角鋼強(qiáng)度級(jí)別，其中低合金高強(qiáng)度鋼包括Q345T、Q420T和Q460T，為Q460牌號(hào)的角鋼在輸變電鋼結(jié)構(gòu)上推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，并從標(biāo)準(zhǔn)指引上縮短了我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距。
日本電力事業(yè)發(fā)展較早并且較先進(jìn)，為滿足高電壓等級(jí)、大容量、大型化輸電線路的建設(shè)要求，日本較早應(yīng)用高強(qiáng)度級(jí)別的鋼材，日本鐵塔協(xié)會(huì)1995年頒布的《輸電用鋼管鐵塔制作基準(zhǔn)》對(duì)鋼材的種類、材質(zhì)、力學(xué)性能. 日本鐵塔規(guī)范中規(guī)定的最高強(qiáng)度的鋼材是應(yīng)用于鋼板構(gòu)件的SM570鋼，其屈服強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到460MPa，是可焊性良好的焊接結(jié)構(gòu)用鋼；另外，對(duì)于鋼管、角鋼和法蘭用鋼其最高的屈服強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到440MPa（STKT590、SH590S、SH590P、SFT590）。另外，俄羅斯對(duì)鐵塔用鋼的最高強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到578MPa。日本、歐美等國(guó)使用高強(qiáng)鋼的工程經(jīng)驗(yàn)為我國(guó)工程標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和高強(qiáng)鋼在工程上探索使用、推廣應(yīng)用提供了參考。
